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  • C#中子類對基類方法的繼承、重寫和隱藏

    提起子類、基類和方法繼承這些概念,肯定大家都非常熟悉。畢竟,作為一門支持OOP的語言,掌握子類、基類是學習C#的基礎。不過,這些概念雖然簡單,但是也有一些初學者可能會遇到的坑,我們一起看看吧。
     

    子類繼承基類非私有方法

    首先我們看最簡單的一種,子類繼承自基類,但子類對繼承的方法沒有任何改動

    class Person
    {
        public void Greeting()
        {
            Console.WriteLine("Hello, I am Person");
        }
    }
    
    class Employee : Person
    {
    
    }
    
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Person p = new Employee();
            p.Greeting();
        }
    }
    

    在這個例子中,作為子類的Employee自動繼承了基類的Greeting方法,當在子類實例調用這個方法的時候,實際上調用的是基類的方法。這個例子非常簡單,毋庸多言。
     

    子類覆蓋基類方法

    接著是最常見的情況,子類覆蓋基類的方法,典型的例子如下

    class Person
    {
        public virtual void Greeting()
        {
            Console.WriteLine("Hello, I am Person");
        }
    }
    
    class Employee : Person
    {
        public override void Greeting()
        {
            Console.WriteLine("Hello, I am Employee");
        }
    }
    
    class Program
    {
    	static void Main(string[] args)
    	{
    		Employee e = new Employee();
    		Person p = e;
    		p.Greeting();
    		e.Greeting();
    	}
    }
    

    同樣,這段代碼也很簡單,基類方法通過關鍵字virtual表明方法可以被覆蓋,子類通過關鍵字override實現對基類方法的覆蓋,最后看調用部分,無論變量類型是子類還是基類,只要對象實際類型是子類,調用的方法都是子類覆蓋的方法,這也是多態的實現基礎。
     

    子類隱藏基類方法

    上面兩個例子都非常簡單,邏輯也很清楚,有點繞的要算子類隱藏基類方法的情況。

    子類隱藏基類的非虛方法

    基類被子類繼承的方法可能是虛方法,也可能是非虛方法,先看非虛方法被子類隱藏的情況,隱藏基類方法使用的關鍵字是new

    class Person
    {
        public void Greeting()
        {
            Console.WriteLine("Hello, I am Person");
        }
    }
    
    class Employee : Person
    {
        public new void Greeting()
        {
            Console.WriteLine("Hello, I am Employee");
        }
    }
    
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Employee e = new Employee();
            Person p = e;
            p.Greeting();
            e.Greeting();
        }
    }
    

    這里的結果可能就出乎某些初學者的意料了,為什么明明是子類Employee的實例,卻在不同的引用變量類型下呈現出了不一樣的效果?為什么會調用到了基類里面的方法?
    其實這跟C#的函數調用機制有關,一般來說,C#編譯成MSIL之后,有兩種函數調用方式。

    • Call 以非虛的方式調用方法,一般用于靜態函數調用,因為靜態函數不可能是虛的,但也可以以非虛的方式調用一個虛方法
    • Callvirt 以虛方式調用,一般用于非靜態方法和虛方法的調用。如果調用的方法非虛,則引用變量類型決定了最終調用的方法;反之,如果調用的方法為虛,則實例變量類型決定最終調用的方法——因為可能出現方法重寫,即,多態

    用ILDASM打開我們的程序集看看,

    證明了這里確實是用的Callvirt,而這個方法是非虛的方法,所以在兩次調用中,引用變量類型Person和Employee就能夠決定所調用的方法。兩個類分別實現了自己的Greeting方法,沒有出現子類覆蓋基類方法的情況。這就解釋了為什么兩次調用結果不同。最后讓我們來看看最復雜的一種情況
     

    子類隱藏基類的虛方法

    考慮下面的代碼

    class Person
    {
        public virtual void Greeting()
        {
            Console.WriteLine("Hello, I am Person");
        }
    }
    
    class Employee : Person
    {
        public new virtual void Greeting()
        {
            Console.WriteLine("Hello, I am Employee");
        }
    }
    
    class Manager : Employee
    {
        public override void Greeting()
        {
            Console.WriteLine("Hello, I am Manager");
        }
    }
    
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Manager m = new Manager();
            Person p = m;
            Employee e = m;
            p.Greeting();
            e.Greeting();
            m.Greeting();
        }
    }
    

    猜一下輸出應該是什么?這也是老胡曾經遇到過的一道筆試題,表面看著簡單,但是不注意也會掉坑里

    1,2,3,答案揭曉

    是不是有點出乎意料呢,讓我們來分析一下

    首先,三次調用均是callvirt,而且方法Greeting是虛方法,我們需要考慮對象實例以決定要調用的方法。

    • 在第一次調用中,引用變量類型是Person,雖然對象實例類型Manger重寫了Greeting方法,但是它重寫的是繼承自Manger基類Emplyee的Greeting方法,Person中Greeting方法在子類Manger中僅僅是被隱藏而沒有被重寫,所以這里調用的是Person中的Greeting
    • 而第二次調用中,引用變量類型是Employee,Employee的Greeting方法被Manager重寫,所以這次調用到的是Manager中的Greeting
    • 最后一次調用毋庸多言,簡單的重寫案例而已

    怎么樣,是不是有小伙伴猜錯結果了?
     

    總結

    在子類對基類有方法繼承、重寫和隱藏的情況下,有時候判斷具體哪個方法被調用會有難度,但請記住以下要點:

    • 如果被調用方法非虛,那么只用關注引用變量類型就好,引用變量類型能決定調用方法在哪里
    • 如果調用方法為虛,我們需要站在引用變量類型的角度,審視該方法是否被對象類型所重寫;若是,則調用對象類型的重寫方法;反之,則再次讓引用變量類型決定調用方法。

    這樣,當我們再遇到子類隱藏基類虛方法的情況,應用以上要點就可以撥云見日。

    posted on 2020-07-25 23:01  老胡寫代碼  閱讀(1730)  評論(0編輯  收藏  舉報

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