C#OOP之七 多态的学习和使用

网友投稿 650 2022-05-30

视频:https://edu.csdn.net/course/detail/27107

多态

什么是多态,看看大辞典的:可以呈现不同形式的能力或状态。这一术语来源于生物系统,意指同族生物具有的相同特征。而在.Net中,多态指同一操作作用于不同的实例,产生不同运行结果的机制。

多态可以分为静态多态和动态,即编译时多态和运行时多态。静态多态比如,汉语中有“打”这个字,但是与不同的字组合,则形成了不同的单词组合,来代表不同的含义,如打饭、打架、打车、打卡等,这种方式是在实现已经定义好了的意思,不管谁打饭、谁打架都代表一样的意思,类似于编译器首先将同名称的代码定义好了,编程中的具体实现是重载;

静态多态:即编译器就确定类、方法的关联关系,一般以方法重载来实现。如我们熟悉的计算器为例:

/*功能:实现计算器;将计算功能和用户输入分离

时间:08/09/09 星期二 第二节

版本:6.1.1

//构成方法重载的前提是;方法名一致,参数个数不同、参数类型不一致、参数顺序不一样

*/

usingSystem;

class Calc

{

private double result; //再增加一个结果变量

public double Jia(double num1,doublenum2) //加法运算:形参:num1,num2

{

result=num1+num2+100;

return result;

}

public int Jia(int num1,int num2)

{

result=num1+num2+200;

return (int)result;

}

publicdouble Jian(double num1,double num2) //减法运算

{

result=num1-num2;

return result;

}

public int Jian(int num1,int num2) //减法运算

{

result=num1-num2;

return (int)result;

}

public double Cheng(double num1,double num2) //乘法运算

{

result=num1*num2;

return result;

}

public double Chu(double num1,doublenum2) //除法运算

{

result=num1/num2;

return result;

}

public double PingFang(double num1)

{

result=num1*num1;

return result;

}

public double NciFang(double num1,doublenum2) //num1:2的num2:5次方

{

result=1; //定义result为1

for(int i=1;i<=num2;i++)

{

result=result*num1;

}

return result;

}

}

/**********客户端类,即界面类***********/

classClacGUI

{

static void Main()

{

Calc jisuanqi; //jisuanqi=?

jisuanqi=new Calc();

int x,y; //x,y为Main()的局部变量

Console.Write("请输入第一个数字:");

x=Convert.ToInt32(Console.ReadLine());

Console.Write("请输入第二个数字:");

y=Convert.ToInt32(Console.ReadLine());

char op; //op为Main()的局部变量,表示操作符

Console.Write("请输入您要进行的运算:+ - * / ^:"); //^:表示求N次方

op=Convert.ToChar(Console.ReadLine());

switch(op)

{

case '+': //加运算

Console.WriteLine(jisuanqi.Jia(x,y));

break;

case '-':

Console.WriteLine(jisuanqi.Jian(x,y));

break;

case '*': //加运算

Console.WriteLine(jisuanqi.Cheng(x,y));

break;

case '/':

if(y==0)

Console.WriteLine("除数不能为0");

else

Console.WriteLine(jisuanqi.Chu(x,y));

C#OOP之七 多态的学习和使用

break;

case '^':

Console.WriteLine(jisuanqi.NciFang(x,y));

break;

default:

Console.WriteLine("其他无效选择!!!");

break;

}

}

}

动态多态:也叫动态绑定(后期绑定),是在运行时通过虚方法、重写机制来实现。在.Net中虚方法以virtual关键字来标记。再来复习下virtual和override。

virtual关键字用于修饰方法、属性、索引器或事件声明,并使它们可以在派生类中被重写。例如,此方法可被任何继承它的类重写。

默认情况下,方法是非虚拟的。不能重写非虚方法。

在该示例中,Dimensions类包含x、y两个坐标和Area()虚方法。不同的形状类,如Circle、Cylinder和Sphere继承Dimensions类,并为每个图形计算表面积。每个派生类都有各自的Area()重写实现。根据与此方法关联的对象,通过调用适当的Area()实现,程序为每个图形计算并显示适当的面积。

在前面的示例中,注意继承的类 Circle、Sphere和Cylinder都使用了初始化基类的构造函数,

using System;

class TestClass

{

publicclass Dimensions

{

public const double PI = Math.PI;

protecteddouble x, y;

public Dimensions()

{

}

public Dimensions(double x, double y)

{

this.x = x;

this.y = y;

}

public virtual double Area()

{

return x * y;

}

}

public class Circle : Dimensions

{

public Circle(double r) : base(r, 0)

{

}

public override double Area()

{

return PI * x * x;

}

}

classSphere : Dimensions

{

public Sphere(double r) : base(r, 0)

{

}

public override double Area()

{

return 4 * PI * x * x;

}

}

classCylinder : Dimensions

{

public Cylinder(double r, double h) : base(r, h)

{

}

public override double Area()

{

return 2 * PI * x * x + 2 * PI * x * y;

}

}

staticvoid Main()

{

double r = 3.0, h = 5.0;

Dimensions c = new Circle(r);

Dimensions s = new Sphere(r);

Dimensions l = new Cylinder(r, h);

// Displayresults:

Console.WriteLine("Area of Circle = {0:F2}", c.Area());

Console.WriteLine("Area of Sphere = {0:F2}", s.Area());

Console.WriteLine("Area of Cylinder = {0:F2}", l.Area());

}

}

效果如下:

Area ofCircle   = 28.27

Area ofSphere   = 113.10

Area ofCylinder = 150.80

虚方法和抽象方法的区别如下:

动态多态程序案例如下:

using System;

public class DrawingObject

{

public virtual void Draw()

{

Console.WriteLine("画形状的基类");

}

}

public class Line :DrawingObject

{

public override void Draw()

{

Console.WriteLine("画一条线");

}

}

public class Circle : DrawingObject

{

public override void Draw()

{

Console.WriteLine("画一个圆");

}

}

public class Square : DrawingObject

{

public override void Draw()

{

Console.WriteLine("画一个正方形");

}

}

public classDrawDemo

{

public static int Main(string[] args)

{

DrawingObject[] dObj = new DrawingObject[4];

dObj[0] = new Line();

dObj[1] = new Circle();

dObj[2] = new Square();

dObj[3] = new DrawingObject();

foreach (DrawingObject drawObj in dObj)

{

drawObj.Draw();

}

return 0;

}

}

输出结果是:

画一条线

画一个圆

画一个正方形

画形状的基类

/*代码分析:

在DrawDemo类中的Main()方法中,创建了一个数组,数组元素是DrawingObject 类的对象。该数组名为dObj,是由四个DrawingObject类型的对象组成。

接下来, 初始化dObj数组, 由于Line, Circle和Square类都是DrawingObject类的派生类,所以这些类可以作为dObj数组元素的类型。 如果C#没有这种功能,你得为每个类创建一个数组。继承的性质可以让派生对象当作基类成员一样用,这样就节省了编程工作量。

一旦数组初始化之后,接着是执行foreach循环,寻找数组中的每个元素。在每次循环中, dObj 数组的每个元素(对象)调用其Draw()方法。多态性体现在:在运行时,各自调用每个对象的Draw()方法。尽管dObj 数组中的引用对象类型是DrawingObject,这并不影响派生类重载DrawingObject 类的虚方法Draw()。 在dObj 数组中,通过指向DrawingObject 基类的指针来调用派生类中的重载的Draw()方法。

*/

实践问题:

1.    关于实现多态下面哪个选项是不正确的?()

A.你可以通过实现接口来实现多态     C.你可以通过继承实现多态

C.你可以通过封装实现多态                D.你可以通过使用抽象类实现多态

2.下面哪个是函数重载的例子?()

A.  void example();                    B.  voidexample1();

char example();                        void example2();

C.    void example1(int,int);            D.  voidexample1(int,int);

void example2(char,char);              void example1(char,char);

3.下列哪个不属于函数签名:()

A.参数类型     B.参数顺序        C.参数数量       D.参数名称

4.考虑下面的语句:

A.在动态多态中,程序的适当方法可以被调用,依赖于上下文。

B.在前期绑定中,函数在运行时被绑定。

5关于这些语句下面哪个选项是正确的?()

A.语句A为真,语句B为假      B. 语句A为假,语句B为真

C.两个语句A和B都是真        D. 两个语句A和B都是假

小结:

在本章中,我们主要学习了:

u      多态是什么

u      多态的分类和使用

u      多态的好处

英语词汇:

英文            全文                                        中文

Hour                                                       小时

Maximum                                                          最大值

Minimum                                                 最小值

Argument                                                参数

Location                                           定位

Chapter                                            章、节

Application                                              应用

Activity                                             活动

Debug                                                     调试

Compare                                                 比较

Distance                                           区别、不同

Operator                                                 操作

Struct                                                      结构

Binary                                                     二进制

练习项目:

现在公司让要开发一款程序,用来一键式打开常见的计算机资料,例如文档、图片和影音文件等,只需安装一个程序就可以免了其他文件的管理,并且使用方便。简单分析如下了改万能加载器的功能点,考虑如下几点:

n   自动加载各种资料,一站式搜索系统常见资料;

n   能够打开常见文档类资料,例如txt文件、word文件、pdf文件、Visio文件

n   能够打开常见图片资料,例如jpg格式文件、gif文件、png文件

n   能够打开常见音频资料和视频资料,例如avi文件、mp3文件

支持简单可用的类型扩展接口,易于实现更多文件类型的加载

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