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在 C# 中,‌多态性(Polymorphism)‌ 是面向对象编程(OOP)的核心概念之一,指同一操作作用于不同类的对象时,可以产生不同的行为。多态性允许通过统一的接口处理不同类型的对象,提高代码的灵活性和可扩展性。


多态的分类‌
C# 中的多态性分为两种形式:

  1. 编译时多态(静态多态)‌:通过方法重载(Overloading)和运算符重载实现,编译器在编译时确定具体调用哪个方法。

  2. 运行时多态(动态多态)‌:通过虚方法(virtual)、抽象类(abstract)和接口(interface)实现,具体调用的方法在运行时根据对象的实际类型决定。


‌多态的典型实现方式‌

  1. 方法重载(编译时多态)
public class Calculator {// 重载 Add 方法public int Add(int a, int b) => a + b;public double Add(double a, double b) => a + b;
}

调用时会根据参数类型自动选择对应方法:

var calc = new Calculator();
calc.Add(1, 2);       // 调用 int 版本
calc.Add(1.5, 2.5);   // 调用 double 版本
  1. 虚方法重写(运行时多态)
public class Animal {public virtual void MakeSound() {Console.WriteLine("Animal makes a sound");}
}public class Dog : Animal {public override void MakeSound() {Console.WriteLine("Dog barks: Woof!");}
}public class Cat : Animal {public override void MakeSound() {Console.WriteLine("Cat meows: Meow!");}
}

调用时根据对象的实际类型决定行为:

Animal animal1 = new Dog();
Animal animal2 = new Cat();animal1.MakeSound();  // 输出 "Dog barks: Woof!"
animal2.MakeSound();  // 输出 "Cat meows: Meow!"
  1. 抽象类和抽象方法
public abstract class Shape {public abstract double Area(); // 抽象方法,子类必须实现
}public class Circle : Shape {public double Radius { get; set; }public override double Area() => Math.PI * Radius * Radius;
}public class Square : Shape {public double Side { get; set; }public override double Area() => Side * Side;
}

调用时通过基类引用调用具体实现:

Shape shape1 = new Circle { Radius = 3 };
Shape shape2 = new Square { Side = 4 };Console.WriteLine(shape1.Area());  // 输出 28.2743...
Console.WriteLine(shape2.Area());  // 输出 16
  1. 接口多态
public interface IPayment {void ProcessPayment(double amount);
}public class CreditCardPayment : IPayment {public void ProcessPayment(double amount) {Console.WriteLine($"Paid {amount} via Credit Card.");}
}public class PayPalPayment : IPayment {public void ProcessPayment(double amount) {Console.WriteLine($"Paid {amount} via PayPal.");}
}

通过接口统一调用不同实现:

IPayment payment1 = new CreditCardPayment();
IPayment payment2 = new PayPalPayment();payment1.ProcessPayment(100);  // 输出 "Paid 100 via Credit Card."
payment2.ProcessPayment(50);   // 输出 "Paid 50 via PayPal."

‌多态的核心优势‌

  • 代码复用‌:通过基类或接口统一操作不同类型的对象。
  • 扩展性‌:新增子类或实现类时无需修改现有代码(符合开闭原则)。
  • 灵活性‌:运行时动态绑定对象的具体行为。

通过合理使用多态性,可以显著提高代码的可维护性和可扩展性。

http://www.dtcms.com/wzjs/389024.html

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