三、C#面向对象编程（继承与多态）

在C#中，面向对象编程（OOP）是编程的基本范式，它使用类和对象的概念来构建软件应用程序。面向对象编程的三个主要特性是封装、继承和多态。

1. 封装：封装是将数据（属性）和操作数据的函数（方法）捆绑到一个独立的实体（对象）中。这样做可以隐藏对象的内部状态，并提供一种控制对象外部代码访问该状态的方式。

   public class Car
   {
       public string Model { get; set; }
       public int EngineCapacity { get; set; }
   
       public void StartEngine()
       {
           Console.WriteLine("Engine started.");
       }
   }
   

2. 继承：继承是子类自动获得父类所有非私有属性和方法的能力。子类可以添加或覆盖父类的成员。通过继承，可以创建更具体的类，从更一般的类中继承属性和方法。

   public class Engine
   {
       public void Start()
       {
           Console.WriteLine("Engine started.");
       }
   }
   
   public class Car : Engine // Car类继承自Engine类
   {
       public string Model { get; set; }
       public int EngineCapacity { get; set; }
   }
   

3. 多态：多态意味着一个接口可以有多种实现方式，或者父类引用可以指向子类对象。多态允许程序在运行时确定对象的具体类型，并据此调用相应的方法。多态性是通过方法重写、接口实现和委托实现的。

   interface IShape 
   {
       void Draw();
   }
   
   class Circle : IShape 
   {
       public void Draw() 
       {
           Console.WriteLine("Drawing Circle...");
       }
   }
   
   class Rectangle : IShape 
   {
       public void Draw() 
       {
           Console.WriteLine("Drawing Rectangle...");
       }
   }
           
   class Program
   {
       static void Main(string[] args) 
       {
           IShape shape1 = new Circle(); // 引用类型为Circle的IShape对象 
           IShape shape2 = new Rectangle(); // 引用类型为Rectangle的IShape对象 
           shape1.Draw(); // 输出 "Drawing Circle..." 
           shape2.Draw(); // 输出 "Drawing Rectangle..." 
       }
   }
   

   在上面的例子中，IShape接口定义了一个Draw方法，Circle和Rectangle类都实现了这个接口。在Main方法中，我们创建了Circle和Rectangle类的实例，并分别通过IShape接口的引用进行调用。由于多态性，程序在运行时根据实际对象的类型来调用相应的方法。
   除了接口，委托也是实现多态性的一种方式。委托是一种类型安全的函数指针，允许你指向具有相同签名的任何方法。

public delegate void MyDelegate(string message);

public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        MyDelegate del = new MyDelegate(ShowMessage);
        del("Hello World"); // 输出 "Hello World"
        del = new MyDelegate(ShowMessage2);
        del("Hello C#"); // 输出 "Hello C#"
    }

    public static void ShowMessage(string message)
    {
        Console.WriteLine(message);
    }

    public static void ShowMessage2(string message)
    {
        Console.WriteLine($"{message.ToUpper()} C#");
    }
}

在这个例子中，我们定义了一个名为MyDelegate的委托，它接受一个字符串作为参数。Main方法中创建了两个委托实例，一个指向ShowMessage方法，另一个指向ShowMessage2方法。当我们通过委托调用方法时，会根据实际指向的方法来执行相应的逻辑。

多态性是面向对象编程中非常强大的特性，它允许我们编写更灵活、可扩展的代码，并能够以更自然的方式表达现实世界中的概念。通过使用继承和接口，我们可以构建具有共同特性的类层次结构，并通过多态性在不同的类实例上执行相同的操作，而具体实现可以在运行时确定。