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C# 中的虚拟关键字

WBOY

发布： 2024-09-03 15:26:38

原创

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virtual 关键字是什么？在直接进入 C# 视角之前，了解或修改面向对象编程世界中的继承、重写和虚拟关键字的概念非常重要。

方法重写是一个与继承紧密结合的 OOP 概念。当子类方法重写了具有相同名称、参数和返回类型的父类方法时，称为方法重写。 virtual 关键字向编译器表明某个方法可以在派生类中被重写。

从 C# 的角度来看，virtual 关键字用于修改任何属性、方法或事件的声明，以允许在派生类中进行重写。简单来说，virtual 关键字实现了 C# 中方法重写的概念。

语法

通过在基类中添加 virtual 关键字并在派生类中添加 override 关键字，可以覆盖任何属性、方法或事件。

在基类声明中添加virtual关键字：

public class Base {
public virtual int abc { get; set; } // this property can be overridden
public virtual void Xyz() { }         // this method can be overridden
}

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在基类声明中添加 override 关键字：

public class Derived : Base {
public override int abc { get; set; } // this overrides the base class property
public override void Xyz() { }        // this overrides the base class method
}

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虚拟在 C# 中如何工作？

重载和重写之间最基本的区别在于，前者是编译时机制，而后者在运行时发挥作用。 virtual 关键字在运行时起作用，从而实现了方法重写的概念。

当调用或访问任何虚拟方法或属性时，编译器会检查该方法或属性的重写成员。如果找到，就会调用它。如果没有找到，则调用原始方法或属性。

这里出现了一个很好的问题——在多级继承的情况下会发生什么？好吧，如果任何类成员在多个级别上被重写，则会调用最深的重写成员（最深的派生类中的成员）。

示例

下面提到了 C# 中的虚拟关键字的示例

单级继承

让我们举个例子来了解当单个子类继承父类时，即没有多级继承时，virtual 关键字的工作原理。

代码：

using System;
public class Polynomial
{
public virtual double len
{
get;
set;
}
public virtual double wid
{
get;
set;
}
public virtual double Area()
{
return len * wid;
}
}
public class Rectangle: Polynomial
{
}
public class Square : Polynomial
{
public override double len
{
get;
set;
}
public override double Area()
{
return len * len;
}
}
public class Circle : Polynomial
{
public double radius
{
get;
set;
}
public override double Area()
{
return Math.PI * radius * radius;
}
}
public class Triangle : Polynomial
{
public override double Area()
{
return 0.5 * len * wid;
}
}
public class Program
{
public static void Main()
{
var rect = new Rectangle();
rect.len = 5;
rect.wid = 10;
Console.WriteLine("Area of Rectangle = " + rect.Area());
var sq = new Square();
sq.len = 15;
Console.WriteLine("Area of Square = " + sq.Area());
var cir = new Circle();
cir.radius = 10;
Console.WriteLine("Area of Circle = " + cir.Area());
var tri = new Triangle();
tri.len = 5;
tri.wid = 10;
Console.WriteLine("Area of Triangle = " + tri.Area());
}
}

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输出：

C# 中的虚拟关键字

上面的代码是如何工作的？

在基类 Polynomial 中，我们将两个属性和一个方法声明为 virtual。现在可以在子类中覆盖这些。现在我们创建继承 Polynomial 类的各种不同形状的子类。

在 Rectangle 类中，我们不需要重写任何属性或方法。基类实现将按原样用于 Rectangle 类。

在 Square 类中，我们没有 width 属性。因此，我们重写 length 属性和 Area 方法以返回长度的平方。

在 Circle 类中，我们既没有长度也没有宽度。因此，我们声明一个新的类特定属性 radius 并相应地重写 Area 方法。

在 Triangle 类中，我们只需重写 Area 方法，属性继承自基类 Polynomial。

当我们创建派生类的对象时，编译器在基类构造过程中遇到 virtual 关键字，从而查找重写的成员。然后相应地调用被覆盖的成员。

多级继承

让我们修改上面的示例以包含多级继承。

代码：

using System;
public class Polynomial
{
public virtual double len {       get; set; }
public virtual double wid {       get; set; }
public virtual double Area()
{ return 0; }
}
public class Rectangle : Polynomial
{
public override double Area()
{ return len * wid; }
}
public class Square : Rectangle
{
public override double len { get; set; }
public override double Area()
{ return len * len; }
}
public class Program
{
public static void Main()
{
var rect = new Rectangle();
rect.len = 5;
rect.wid = 10;
Console.WriteLine("Area of Rectangle = " + rect.Area());
var sq = new Square();
sq.len = 15;
Console.WriteLine("Area of Square = " + sq.Area());
}
}

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C# 中的虚拟关键字