c#笔记（二）

C#中的虚方法（virtual method）、接口（interface）、抽象类（abstract class）和密封类（sealed class）。

虚方法

基类中的方法用virtual关键字声明，衍生类中使用override来重写，从而提供该方法的新的实现：

namespace System
{
    class Object
    {
    	public virtual string ToString()
        {
        	// ...
        }
        // ...
    }
    // ...
}

class Horse : Mammal
{
	// ...
	public override string ToString()
    {
    	// base.ToString();
    	// ...
    }
}

使用virtual和override可以声明多态性的方法。

一些注意事项：

虚方法不能私有。虚方法的目的就是通过继承向其它类公开。类似地重写方法也不能私有，因为类不能改变它继承的方法的保护级别。但是重写方法可以用protected关键字实现所谓的“受保护”保密性；
虚方法和重写方法必须有完全一致的签名。相同的函数名称、参数类型、数量、相同类型的返回值；
只能重写虚方法。对基类的非虚方法进行重写会出现编译时错误；
如果衍生类不用override关键字声明，则不是重写方法，而是隐藏，即成为和基类方法完全无关的另一个方法，该方法只是恰巧和基类方法同名。若如此做会出现编译时警告，称该方法会隐藏继承的同名方法，使用new关键字可以消除此警告；
重写方法隐式地成为虚方法，可以在衍生类中被重写；

接口

如System内定义的IComparable接口：

interface IComparable
{
    int CampareTo(Object obj);
}

声明接口

接口中不能包含字段；
声明时不要加任何访问修饰符；
接口内的方法没有实现，而是用一个分号代替；

实现接口

类或结构实现接口时，必须实现接口中的所有方法；
函数名、返回值类型，参数列表，参数的类型或关键字都完全匹配；
用于实现接口的所有方法都必须有public可访问性（后边提到的“显式接口实现”是一个特例，不需要访问修饰符）；

类可以有一个基类，但是可以实现多个接口，声明类时在冒号之后，基类写在接口的前边：

interface ILandBound
{
    int NumberOfLegs();
}
class Mammal
{
    // ...
}
class Horse : Mammal,ILandBound
{
	//...
}

通过接口来引用类

类似于基类对象引用衍生类的实例；
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Horse h = new Horse(...);
ILandBound i = h;
可以用is运算符来判断某个对象是否是实现了指定接口的类的一个实例；
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if(h is ILandBound)
{
ILandBound i = h;
// ...
}

使用多个接口

interface IGrazable
{
    // ...
}
class Horse : Mammal,ILandBound,IGrazable
{
	//...
}

显式接口实现

某个类实现的多个接口中有相同的函数，但是这些函数表达的不同的语义：

interface IJourney
{
    int NumberOfLegs();
}
class Horse : ILandBound, IJoueny
{
	int ILandBound.NumberOfLegs()
    {
    	return 4;
    }
    
    int IJoueny.NumberOfLegs()
    {
    	return 3;
    }
}

接口的限制

不能在接口中包含任何字段；
不能在接口中定义任何的构造器；
不能在接口中定义任何的析构器；
不能为任何方法指定访问修饰符，接口中的方法都隐式为公有方法；
不能在接口中嵌套任何类型（如枚举、结构、类或其它接口）；
接口可以继承接口，但是接口不能继承结构或类；

抽象类

为了明确声明不允许创建某个类的实例，必须将那个类声明为抽象类，用abstract关键字实现的。

abstract class GrazingMammal : Mammal, IGrazable
{
	// ...
}

抽象方法

抽象类中可以包含抽象方法，使用abstract关键字修饰：

抽象方法原则上与虚方法相似，只是它不包含方法主体；
派生类必须重写抽象方法；
抽象方法不可以私有；

密封类

使用sealed关键字指定某个类为密封类，即该类不能作为基类衍生出新的类。

sealed class Horse : GrazingMammal, ILandBound
{
	//...
}

密封类中不能声明任何虚方法；
抽象类不能密封；

密封方法

可以用sealed关键字声明非密封类中的一个单独的方法是密封的，即衍生类不能重写该方法。只有用override关键字声明的方法才能密封，而且方法要声明为sealed override。

以下是interface、virtual、override和sealed关键字的一种理解方式：

interface引入方法的名称
virtual方法是方法的第一个实现
override方法是方法的另一个实现
sealed是方法的最后一个实现

小结

接口、类和结构定义方法时，各种有效（yes）、无效（no）或必须（required）的关键字组合：

关键字	接口	抽象类	类	密封类	结构
abstract	no	yes	no	no	no
new	yes[1]	yes	yes	yes	no[2]
override	no	yes	yes	yes	no[3]
private	no	yes	yes	yes	yes
protected	no	yes	yes	yes	no[4]
public	no	yes	yes	yes	yes
sealed	no	yes	yes	required	no
virtual	no	yes	yes	no	no

备注

[1] 接口可以扩展另一个接口，并引入一个具有相同签名的新方法
[2] 结构不支持继承，所以不能隐藏方法
[3] 结构不支持继承，所以不能重写方法
[4] 结构不支持继承，但结构隐式密封，所以不能从它派生

REFERENCE

Visual C#从入门到精通（第8版）