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第 7 课 类的多态性

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第 7 课 类的多态性

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  1. 第7课 类的多态性 • 上一课的示例Poin-Cirlce3-Cylinder,我们简单演示了类的多态性。 • 多态性是一个面向对象的概念,它允许以相似的方式来对待所有 的派生类,尽管这些派生类是各不相同的。创建派生类的目的是为了获得更多的特殊功能。 • 在Poin-Cirlce3-Cylinder示例中,计算圆面积的方法与计算圆柱体的表面积的方法是不相同的,但都可以通过Area( )方法进行计算,不同对象的Area( )方法是不相同的,但对于调用者来说,使用很方便(既可以用派生类调用Area( )方法,也可以用基类调用Area( )方法),因为调用者无需知道计算细节有何不同。

  2. 7.1 基本概念 • 所谓多态,就是把派生类对象当成基类对象来使用。换句话说,就是认为派生类对象是(is a)一种基类对象。 • 把派生类对象当成基类对象来使用,就是“多态”技术的核心。 • 多态性引用只能引用基类的成员。 • 多态的实现方式有以下几种: • 虚方法 • 抽象方法 • 接口

  3. 7.2 虚方法 • 如果希望基类中的某个方法能够在派生类中进一步得到改进,那么可以把这个方法定义为虚方法。 • 虚方法就是能在派生类中能够对其实现进一步改进的方法。 • 在基类的定义中,通过virtual关键字来说明该方法为虚方法。 • 在派生类的定义中,如果要重载基类的虚方法,使用override关键字。

  4. public class Point { public virtual double Area() { return 0.0; } } public class Circle : Point { public override void Area() { return Math.PI * Math.Pow(this.radius,2); } }

  5. 多态性测试 Point[] pointArray = new Point[5]; pointArray[0] = new Point(10,10); pointArray[1] = new Circle(20,20,3.5); pointArray[2] = new Cylinder(30,30,4.5,5); pointArray[3] = new Point(40,40); pointArray[4] = new Circle(50,50,2.5); string output = ""; foreach (Point p in pointArray) { output += p.Name+":\t"+p.ToString()+"\n" +"\t面积:"+p.Area()+"\n" +"\t体积:"+p.Volume()+"\n\n"; } MessageBox.Show(output, "类的多态性示例"); 示例代码位于“CSharp示例\第7课\PointCirlceCylinder”

  6. 7.3 抽象方法 • 基类中定义的虚方法,派生类可以重新以新的方式实现(使用override关键字),也可以不提供实现,这时,调用的是基类的实现方法。 • 有时,在基类定义中,基类不提供实现方法,而要求派生类必须实现该方法。这时,可以使用抽象方法。 • 在定义基类方法时,使用abstract关键字,可以定义抽象方法。 • 抽象方法是一个没有被实现的空方法。 • 含有抽象方法的类是抽象类,只能由派生类来继承,而不能用来实例化对象。相当于定义了一个模板。 • 并不要求抽象类必须包含抽象成员。含有抽象成员的类一定是抽象类。抽象类可以包含非抽象成员。

  7. 7.2 抽象方法 public abstract class Shape { public virtual double Area() { return 0.0; } public virtual double Volume() { return 0.0; } public abstract string Name { get; } }

  8. Shape[] shapeArray= new Shape[5]; shapeArray[0] = new Point(10,10); shapeArray[1] = new Circle(20,20,3.5); shapeArray[2] = new Cylinder(30,30,4.5,5); shapeArray[3] = new Rectangle(40,40,12.5,20); shapeArray[4] = new Cube(50,50,2.5,4.6,10); string output = ""; foreach (Shape p in shapeArray) { output += p.Name+":\t"+p.ToString()+"\n" +"\t面积:"+p.Area()+"\n" +"\t体积:"+p.Volume()+"\n\n"; } MessageBox.Show(output, "类的多态性示例"); 示例代码位于“CSharp示例\第7课\AbstractSample”

  9. 7.4 上机 • 完成实验报告7。 • 给Point-Circle-Cylinder应用程序添加一个圆锥体类(Cone),该类继承自Circle类,并具有Height属性,并重载基类的Area和Volume方法。测试类的多态性。 • 请大家上机时,将上课所讲的示例调试成功,着重理解类的继承性和类的多态性。