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windows C#-继承

2025/9/22 21:11:12 来源:https://blog.csdn.net/m0_72813396/article/details/143444543  浏览:    关键词:windows C#-继承

继承(以及封装和多态性)是面向对象的编程的三个主要特征之一。 通过继承,可以创建新类,以便重用、扩展和修改在其他类中定义的行为。 其成员被继承的类称为“基类”,继承这些成员的类称为“派生类”。 派生类只能有一个直接基类。 但是,继承是可传递的。 如果 ClassC 派生自 ClassB,并且 ClassB 派生自 ClassA,则 ClassC 将继承在 ClassB 和 ClassA 中声明的成员。

结构不支持继承,但它们可以实现接口。

从概念上讲,派生类是基类的专门化。 例如,如果有一个基类 Animal,则可以有一个名为 Mammal 的派生类,以及另一个名为 Reptile 的派生类。 Mammal 是 Animal,Reptile 也是 Animal,但每个派生类表示基类的不同专门化。

接口声明可以为其成员定义默认实现。 这些实现通过派生接口和实现这些接口的类来继承。 

定义要从其他类派生的类时,派生类会隐式获得基类的所有成员(除了其构造函数和终结器)。 派生类可以重用基类中的代码,而无需重新实现。 可以在派生类中添加更多成员。 派生类扩展了基类的功能。

下图显示一个类 WorkItem,它表示某个业务流程中的工作项。 像所有类一样,它派生自 System.Object 且继承其所有方法。 WorkItem 会添加其自己的六个成员。 这些成员中包括一个构造函数,因为不会继承构造函数。 类 ChangeRequest 继承自 WorkItem,表示特定类型的工作项。 ChangeRequest 将另外两个成员添加到它从 WorkItem 和 Object 继承的成员中。 它必须添加自己的构造函数,并且还添加了 originalItemID。 属性 originalItemID 使 ChangeRequest 实例可以与向其应用更改请求的原始 WorkItem 相关联。

下面的示例演示如何在 C# 中表示前面图中所示的类关系。 该示例还演示了 WorkItem 替代虚方法 Object.ToString 的方式,以及 ChangeRequest 类继承该方法的 WorkItem 的实现方式。 第一个块定义类:

// WorkItem implicitly inherits from the Object class.
public class WorkItem
{// Static field currentID stores the job ID of the last WorkItem that// has been created.private static int currentID;//Properties.protected int ID { get; set; }protected string Title { get; set; }protected string Description { get; set; }protected TimeSpan jobLength { get; set; }// Default constructor. If a derived class does not invoke a base-// class constructor explicitly, the default constructor is called// implicitly.public WorkItem(){ID = 0;Title = "Default title";Description = "Default description.";jobLength = new TimeSpan();}// Instance constructor that has three parameters.public WorkItem(string title, string desc, TimeSpan joblen){this.ID = GetNextID();this.Title = title;this.Description = desc;this.jobLength = joblen;}// Static constructor to initialize the static member, currentID. This// constructor is called one time, automatically, before any instance// of WorkItem or ChangeRequest is created, or currentID is referenced.static WorkItem() => currentID = 0;// currentID is a static field. It is incremented each time a new// instance of WorkItem is created.protected int GetNextID() => ++currentID;// Method Update enables you to update the title and job length of an// existing WorkItem object.public void Update(string title, TimeSpan joblen){this.Title = title;this.jobLength = joblen;}// Virtual method override of the ToString method that is inherited// from System.Object.public override string ToString() =>$"{this.ID} - {this.Title}";
}// ChangeRequest derives from WorkItem and adds a property (originalItemID)
// and two constructors.
public class ChangeRequest : WorkItem
{protected int originalItemID { get; set; }// Constructors. Because neither constructor calls a base-class// constructor explicitly, the default constructor in the base class// is called implicitly. The base class must contain a default// constructor.// Default constructor for the derived class.public ChangeRequest() { }// Instance constructor that has four parameters.public ChangeRequest(string title, string desc, TimeSpan jobLen,int originalID){// The following properties and the GetNexID method are inherited// from WorkItem.this.ID = GetNextID();this.Title = title;this.Description = desc;this.jobLength = jobLen;// Property originalItemID is a member of ChangeRequest, but not// of WorkItem.this.originalItemID = originalID;}
}

下一个块显示如何使用基类和派生类:

// Create an instance of WorkItem by using the constructor in the
// base class that takes three arguments.
WorkItem item = new WorkItem("Fix Bugs","Fix all bugs in my code branch",new TimeSpan(3, 4, 0, 0));// Create an instance of ChangeRequest by using the constructor in
// the derived class that takes four arguments.
ChangeRequest change = new ChangeRequest("Change Base Class Design","Add members to the class",new TimeSpan(4, 0, 0),1);// Use the ToString method defined in WorkItem.
Console.WriteLine(item.ToString());// Use the inherited Update method to change the title of the
// ChangeRequest object.
change.Update("Change the Design of the Base Class",new TimeSpan(4, 0, 0));// ChangeRequest inherits WorkItem's override of ToString.
Console.WriteLine(change.ToString());
/* Output:1 - Fix Bugs2 - Change the Design of the Base Class
*/
抽象方法和虚方法

基类将方法声明为 virtual 时,派生类可以使用其自己的实现override该方法。 如果基类将成员声明为 abstract,则必须在直接继承自该类的任何非抽象类中重写该方法。 如果派生类本身是抽象的,则它会继承抽象成员而不会实现它们。 抽象和虚拟成员是多形性(面向对象的编程的第二个主要特征)的基础。

抽象基类

如果要通过使用 new 运算符来防止直接实例化,则可以将类声明为抽象。 只有当一个新类派生自该类时,才能使用抽象类。 抽象类可以包含一个或多个本身声明为抽象的方法签名。 这些签名指定参数和返回值,但没有任何实现(方法体)。 抽象类不必包含抽象成员;但是,如果类包含抽象成员,则类本身必须声明为抽象。 本身不抽象的派生类必须为来自抽象基类的任何抽象方法提供实现。

接口

接口是定义一组成员的引用类型。 实现该接口的所有类和结构都必须实现这组成员。 接口可以为其中任何成员或全部成员定义默认实现。 类可以实现多个接口,即使它只能派生自单个直接基类。

接口用于为类定义特定功能,这些功能不一定具有“is a (是)”关系。 例如,System.IEquatable<T> 接口可由任何类或结构实现,以确定该类型的两个对象是否等效(但是由该类型定义等效性)。 IEquatable<T> 不表示基类和派生类之间存在的同一种“是”关系(例如,Mammal 是 Animal)。 

防止进一步派生

类可以通过将自己或成员声明为 sealed,来防止其他类继承自它或继承自其任何成员。

基类成员的派生类隐藏

派生类可以通过使用相同名称和签名声明成员来隐藏基类成员。 new 修饰符可以用于显式指示成员不应作为基类成员的重写。 使用 new 不是必需的,但如果未使用 new,则会产生编译器警告。

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