C# 多态 派生类 abstract virtual new

静态多态

在编译时，函数和对象的连接机制被称为早期绑定，也被称为静态绑定。C# 提供了两种技术来实现静态多态性。分别为：

函数重载

同名不同参

运算符重载

动态多态

C# 允许您使用关键字 abstract 创建抽象类，用于提供接口的部分类的实现。当一个派生类继承自该抽象类时，实现即完成。抽象类包含抽象方法，抽象方法可被派生类实现。派生类具有更专业的功能。

请注意，下面是有关抽象类的一些规则：

您不能创建一个抽象类的实例。
您不能在一个抽象类外部声明一个抽象方法。
通过在类定义前面放置关键字 sealed，可以将类声明为密封类。当一个类被声明为 sealed 时，它不能被继承。抽象类不能被声明为 sealed。

总之，
类前声明abstruct就可以写出一个抽象类

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。
虚方法是使用关键字 virtual 声明的。
虚方法可以在不同的继承类中有不同的实现。
对虚方法的调用是在运行时发生的。
动态多态性是通过 抽象类 和 虚方法 实现的。

在C#（以及其他一些面向对象的编程语言中），override是一个关键字，用于指示一个方法在派生类中覆盖了基类中的同名方法。这意味着，当你使用派生类的对象并调用这个方法时，将执行派生类中的版本，而不是基类中的版本。

要使用override关键字，必须满足以下条件：

基类中存在一个虚方法（virtual）或抽象方法（abstract）：基类中必须有一个具有相同签名（即相同的名称、参数列表和返回类型）的虚方法或抽象方法。

派生类继承自基类：包含override方法的类必须是从包含被覆盖方法的类继承而来的。

方法签名匹配：派生类中的方法必须与基类中被覆盖的方法具有相同的签名。

访问修饰符不能比基类方法更严格：派生类中方法的访问修饰符（如public、protected或internal）不能比基类中被覆盖的方法更严格。例如，如果基类中的方法是public的，那么派生类中的覆盖方法也必须是public的。

using System;
namespace PolymorphismApplication
{class Shape {protected int width, height;public Shape( int a=0, int b=0){width = a;height = b;}public virtual int area(){Console.WriteLine("父类的面积：");return 0;}}class Rectangle: Shape{public Rectangle( int a=0, int b=0): base(a, b){}public override int area (){Console.WriteLine("Rectangle 类的面积：");return (width * height); }}class Triangle: Shape{public Triangle(int a = 0, int b = 0): base(a, b){}public override int area(){Console.WriteLine("Triangle 类的面积：");return (width * height / 2); }}class Caller{public void CallArea(Shape sh){int a;a = sh.area();Console.WriteLine("面积： {0}", a);}}  class Tester{static void Main(string[] args){Caller c = new Caller();Rectangle r = new Rectangle(10, 7);Triangle t = new Triangle(10, 5);c.CallArea(r);c.CallArea(t);Console.ReadKey();}}
}

abstract 和 virtual的区别

在C#中，abstract和virtual是两个用于类和成员修饰的关键字，它们各自有着特定的用途和区别。

定义与用途：

abstract关键字用于定义抽象类和抽象成员（包括方法、属性、索引器、事件）。抽象类是一种特殊的类，不能被实例化，只能被其他类继承。抽象成员在抽象类中没有具体的实现，必须在派生类中提供实现。
virtual关键字用于定义虚方法、虚属性、虚索引器或虚事件。虚成员可以在派生类中被重写（override）。这意味着派生类可以提供该成员的不同实现。

成员实现：

abstract修饰的方法或属性不能有实现，它们只是声明了一个约定，具体的实现必须在派生类中完成。
virtual修饰的方法或属性必须有方法实现（哪怕只有一对大括号）。派生类可以选择是否重写虚成员。

继承与重写：

如果一个类包含抽象方法，那么这个类必须被声明为抽象类。抽象方法必须在任何非抽象派生类中被重写。
虚方法可以被任何继承它的类重写，但不是必须的。如果派生类没有重写虚方法，那么将使用基类中的实现。

与接口的区别：

抽象类是对对象的抽象，可以包含抽象方法和非抽象方法，是对一组具有共同特征的对象的抽象。它不能被实例化，但可以通过继承来创建具体的对象。
接口是一种行为规范，只包含抽象方法和事件的声明，不包含任何实现。任何实现接口的类都必须提供接口中所有方法的实现。
总的来说，abstract和virtual在C#中都是用于实现多态性的重要机制，但它们在定义、实现、继承与重写方面有着明显的区别。abstract更强调强制派生类提供实现，而virtual则提供了一种可选的重写机制。

使用抽象类的好处主要体现在以下几个方面：

代码重用：

抽象类允许我们定义一组通用的方法和属性，这些方法和属性可以被多个派生类共享。通过继承抽象类，派生类可以自动获得这些通用方法和属性的实现，从而避免了在每个派生类中重复编写相同的代码。

设计灵活性：

抽象类为设计提供了更大的灵活性。通过将某些方法或属性声明为抽象成员（即没有具体实现的方法或属性），我们可以强制派生类提供这些成员的具体实现。这有助于确保派生类遵循一定的接口或协议，从而实现更加一致和可预测的行为。

接口定义：

抽象类可以作为接口的一种实现方式。与纯接口相比，抽象类可以包含部分实现，使得某些通用的功能可以在抽象类中实现，而派生类只需关注特定于它们自己的实现。

类型安全：

通过抽象类，我们可以限制哪些类可以作为派生类。只有实现了抽象类中所有抽象成员的类才能被实例化。这有助于确保类型安全，防止不正确的类继承和使用。

易于扩展和维护：

当需要添加新的功能或修改现有功能时，我们只需在抽象类中进行相应的更改，所有继承该抽象类的派生类都将自动获得这些更改。这大大简化了代码的扩展和维护过程。

符合面向对象的设计原则：

使用抽象类有助于遵循面向对象的设计原则，如开闭原则（对扩展开放，对修改封闭）和里氏替换原则（子类必须能够替换其基类）。这些原则有助于构建更加健壮、可维护和可扩展的软件系统。

综上所述，

使用抽象类可以提高代码的重用性、设计灵活性、类型安全性以及易于扩展和维护性，同时也有助于遵循面向对象的设计原则。

派生类中调用基类成员

在派生类中调用基类成员的方法取决于成员的类型（字段、属性、方法）以及成员的访问修饰符。以下是几种常见的方式来在派生类中调用基类成员：

通过base关键字调用：

当派生类需要访问或调用被覆盖（override）的基类方法或属性时，可以使用base关键字来引用基类中的成员。
base关键字用于访问基类的构造函数、字段、属性、方法等。

public class BaseClass  
{  public void BaseMethod()  {  Console.WriteLine("This is the base method.");  }  
}  public class DerivedClass : BaseClass  
{  public new void BaseMethod() // 注意这里使用了new关键字来隐藏基类方法  {  base.BaseMethod(); // 调用基类中被覆盖的方法  Console.WriteLine("This is the derived method.");  }  
}

直接调用：

如果派生类没有覆盖基类的成员，那么可以直接调用这些成员，而无需使用base关键字。

public class DerivedClass : BaseClass  
{  public void CallBaseMethod()  {  BaseMethod(); // 直接调用基类方法  }  
}

通过构造函数：

在派生类的构造函数中，可以使用base关键字来调用基类的构造函数。

public class BaseClass  
{  public BaseClass()  {  Console.WriteLine("BaseClass constructor called.");  }  
}  public class DerivedClass : BaseClass  
{  public DerivedClass() : base() // 调用基类的构造函数  {  Console.WriteLine("DerivedClass constructor called.");  }  
}

请注意，如果基类成员是私有的（private），那么派生类无法直接访问它们。私有成员只能在定义它们的类内部被访问。如果基类成员是受保护的（protected），则派生类可以直接访问这些成员。如果基类成员是公共的（public）或受保护的，那么派生类可以像访问任何其他公共或受保护成员一样访问它们。

此外，当派生类使用new关键字隐藏基类中的成员时，虽然派生类成员和基类成员具有相同的名称，但它们实际上是两个不同的成员。在这种情况下，如果需要调用基类中被隐藏的成员，就必须使用base关键字。

在C#中，new关键字有多个用途

它们在不同上下文中具有不同的意义。以下是new关键字在C#中的一些主要用途：

对象实例化：

最常见的用法是创建对象实例。例如：

MyClass myObject = new MyClass();

这里，new MyClass()用于调用MyClass的构造函数并创建该类的一个新实例。

隐藏基类成员：

当在派生类中定义与基类成员同名的成员时，可以使用new关键字来显式地表示派生类成员隐藏了基类成员。这样做通常是为了避免基类成员的意外调用。

class Base  
{  public void MyMethod() { /* ... */ }  
}  class Derived : Base  
{  public new void MyMethod() { /* ... */ }  
}

在这个例子中，Derived类中的MyMethod隐藏了Base类中的MyMethod。

约束：

在泛型类、接口或方法的定义中，new()约束用于指定类型参数必须具有无参数的公共构造函数。

public class MyClass<T> where T : new()  
{  public T CreateInstance()  {  return new T();  }  
}

这里，new()约束确保T类型有一个无参数的构造函数，因此可以在CreateInstance方法中创建它的实例。

运算符重载：

new运算符也可以被重载以用于自定义类型。这通常与资源管理和释放相关，尤其是在实现IDisposable接口时。但是，直接重载new运算符并不常见，因为C#提供了更具体的语法来管理资源（如using语句）。

初始化数组：

new用于创建数组实例，并可以初始化数组元素。

int[] myArray = new int[5] { 1, 2, 3, 4, 5 };

这里，new int[5]创建一个包含5个整数的数组，并通过花括号中的值进行初始化。

随对象一起初始化字段：

在对象实例化时，可以使用对象初始化器语法与new一起初始化对象的字段或属性。

var person = new Person  
{  Name = "Alice",  Age = 30  
};

这里，new Person创建了一个Person对象，并使用对象初始化器语法设置了Name和Age属性。

请注意，new关键字的具体行为取决于它在哪里以及如何被使用。在使用new时，应确保你了解其当前上下文中的确切意义，以避免潜在的错误或混淆。

例子

using System;class TODO {static void Main() {Console.Write("Hello C#!\n");Tools tools = new Tools();int ans = tools.add(1, 2);Console.WriteLine(ans);Cars chaos = new Cars();Console.WriteLine("this thing is {0}.", chaos.SayName());chaos.x = 1;chaos.y = 2;chaos.z = 3;Console.WriteLine(chaos.Area());}
}class Tools {public int add(int x, int y) { return x + y; }public int add(int x, int y, int z) { return x + y + z; }
}abstract class Boxs {public int x;public int y;public int z;public int Area() {return x * y * x;}abstract public string SayName();virtual public void SayHello() { System.Console.Write("Hello!\n"); }private int total;
}class Cars: Boxs {public override string SayName() { return "CAR";  }public override void SayHello() {base.SayHello();}public new int Area() {return x + y + z;}
}