C# 继承、多态、重载、重写

继承

继承是面向对象的编程的一种基本特性。 借助继承，能够定义可重用（继承）、扩展或修改父类行为的子类。
C# 和 .NET 不支持多重继承，也就是只能继承自一个类，但是继承可以传递。C#类始终继承自一个基类（如果未在声明中指定一个基类，则继承自System.Object）。
可以使用接口来模拟多重继承。
静态构造函数、实例构造函数、终结器 无法被继承。

基类和派生类

一个类可以派生自多个类或接口，这意味着它可以从多个基类或接口继承数据和函数。

class <派生类> : <基类>
{
 ...
}

父类的构造函数会优先于子类执行。
当采用 参数化构造函数 时，子类构造函数需继承父类。
若子类中存在父类同名的方法/属性，则子类实例调用时优先用子类的(但不会导致父类的被覆盖)，可以通过base访问父类的内容

    class Tabletop : Rectangle
    {
        public Tabletop(double l, double w) : base(l, w)
        { }
        public void Display()
        {
          Console.WriteLine(base.Display());
        }
    }

多态 (静态重载 和 动态重写)

多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。

静态多态性中，在编译时发生

• 函数重载
  同一个范围内相同的函数名可以有多个定义。函数参数列表中的参数类型和个数不能完全相同(具有唯一签名)。
• 运算符重载
  重载运算符是具有特殊名称的函数，通过关键字 operator 后跟运算符的符号来定义，可以让运算符对某个类的实例生效，并自定义其运算规则。运算符必须为public和static。

public static Box operator+ (Box b, Box c)
{
  Box box = new Box();
  box.length = b.length + c.length;
  box.breadth = b.breadth + c.breadth;
  box.height = b.height + c.height;
  return box;
}

动态多态性中，在运行时发生

override关键字用于修改方法，具有override关键字修饰符的方法是对基类中同签名方法的新实现，基类中的同名方法必须声明为virtual或abstract类型。给基类中的方法添加virtual关键字表示可以在派生类中重写它的实现。
new、static和virtual关键字不能与override修饰符一同使用

• 抽象类 abstract
  C# 允许使用关键字 abstract 创建抽象类。抽象类可以包含抽象方法(即不实现的方法)，派生类必须实现基类的抽象方法。
  • 抽象类不能创建实例。
  • 抽象方法是没有实现代码的虚方法。只能在抽象类中声明，且不能被实现。必须在所有非抽象派生类中重写抽象方法。
  • 由于密封类 sealed 不能被继承，抽象类不能被声明为 sealed。
  • 和接口的区别:
    • a. 抽象类可以有构造方法，接口中不能有构造方法。
    • b. 抽象类中可以有普通成员变量，接口中没有普通成员变量。
    • c. 抽象类中可以包含非抽象普通方法，接口中的所有方法必须都是抽象的。
    • d. 抽象类中的抽象方法的访问权限可以是 public、protected 和(默认类型，虽然 eclipse 不报错，但也不能用，默认类型子类不能继承)，接口中的抽象方法只能是 public 类型的，并且默认即为 public abstract 类型。
    • e. 抽象类和接口中都可以包含静态成员变量，抽象类中的静态成员变量的访问权限可以是任意的，但接口中定义的变量只能是 public static final 类型的，并且默认即为 public static final 类型。
    • f. 一个类可以实现多个接口，用逗号隔开，但只能继承一个抽象类，接口不可以实现接口，但可以继承接口，并且可以继承多个接口，用逗号隔开。

using System;
namespace InheritanceApplication
{
    abstract class Father
    {
        public int num = 10;
        abstract public void Fun();
    }
    class Son : Father
    {
        public override void Fun()
        {
            Console.WriteLine(num);//10
        }
    }
    class FatherTester
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Son son = new Son();
            son.Fun();
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

• 虚方法 visual
  当有一个定义在类中的函数需要在继承类中实现时，可以使用虚方法。
  • 虚方法在基类中必须有实现(哪怕是空的 {} )
  • 子类可以重写也可以不重写虚方法

using System;
namespace InheritanceApplication
{
    class Father
    {
        public int num = 10;
        public virtual void Fun()
        {
            Console.WriteLine("执行基类");
        }
    }
    class Son : Father
    {
        public override void Fun()
        {
            Console.WriteLine(num);//10
        }
    }
    class FatherTester
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Father father = new Father();
            father.Fun();
            Son son = new Son();
            son.Fun();
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

• 强制重写 new
  使用 new 可以直接强制重写基类中的同名方法。
  • 抽象方法不能通过new重写，必须override
  • 普通方法和虚方法都可以通过new重写

    class Son : Father
    {
        public new void Fun()
        {
            Console.WriteLine(num);
        }
    }