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本文是深入淺出OOP第二篇，主要說說繼承的話題。
在OOP中，繼承有如下的定義：
繼承是一種OOP的機制，用于派生繼承預定義的類
在這個繼承關系中，預定義的類是基類，新類是子類
繼承常常用于實現代碼重用
繼承允許子類復用基類非private的的數據和方法
創建一個Console工程，命名為InheritanceAndPolymorphism。添加ClassA、ClassB類，并拷貝下面的代碼：
ClassA: class ClassA
{
}
ClassB: class ClassB
{ public int x = 100; public void Display1()
{
Console.WriteLine("ClassB Display1");
} public void Display2()
{
Console.WriteLine("ClassB Display2");
}
}
在Program.cs中，調用ClassA
class Program
{ static void Main(string[] args)
{
ClassA a = new ClassA();
a.Display1();
}
}如果運行，肯定會報錯的。
Error:
'InheritanceAndPolymorphism.ClassA' does not contain a definition for 'Display1' and no extension method 'Display1' accepting a first argument of type 'InheritanceAndPolymorphism.ClassA' could be found
因為我們在ClassA中未定義Display1的方法。 下面我們重寫，使ClassA繼承自ClassB。
ClassA: class ClassA:ClassB
{
}
ClassB:class ClassB
{ public int x = 100; public void Display1()
{
Console.WriteLine("ClassB Display1");
} public void Display2()
{
Console.WriteLine("ClassB Display2");
}
}
再次運行，結果如下：
ClassB Display1
ClassA已經可以訪問其基類的Display1函數了，這個簡單的實例說明了繼承可復用基類的妙處，下面這張圖以父子財產繼承關系說明了繼承的意義
再來看另外一個場景，假設ClassA也有一個Display1函數，簽名和其基類一樣的：
class ClassA:ClassB
{ public void Display1()
{
System.Console.WriteLine("ClassA Display1");
}
}
ClassB:class ClassB
{ public int x = 100; public void Display1()
{
Console.WriteLine("ClassB Display1");
} public void Display2()
{
Console.WriteLine("ClassB Display2");
}
}執行后結果如下：
ClassA Display1
看起來結果是對的，ClassA默認調用了自己的Display1函數，但是Visual Studio有一個警告：
Warning: '
InheritanceAndPolymorphism.ClassA.Display1()' hides inherited member 'InheritanceAndPolymorphism.ClassB.Display1()'. Use thenewkeyword if hiding was intended.
C#中對方法的調用首先是查詢ClassA自己中有無Display1函數，再查詢其基類有無Display1函數。在基類和子類出現同樣函數的情況現實項目中是存在的，可能是基類代碼過于陳舊了，子類既想用同簽名的函數，又無法停止基類的同簽名函數，故會出現這樣的警告---盡管邏輯正確，但是這種設計還是有一些瑕疵的。
我們再試試在CalssA中通過base調用基類同名方法的情況：
ClassA: class ClassA:ClassB
{ public void Display1()
{
Console.WriteLine("ClassA Display1"); base.Display1();
}
}
ClassB:class ClassB
{ public int x = 100; public void Display1()
{
Console.WriteLine("ClassB Display1");
} public void Display2()
{
Console.WriteLine("ClassB Display2");
}
}
執行結果如下：
ClassA Display1
ClassB Display1
這個實驗說明C#提供了base關鍵詞，用于在繼承中子類調用基類的函數或者變量(非private類型)。
同樣的，在ClassA.Display1中調用其基類的Display2也是可以的，代碼如下所示：
/// <summary>
/// ClassB: acting as base class
/// </summary>
class ClassB
{ public int x = 100; public void Display1()
{
Console.WriteLine("ClassB Display1");
} public void Display2()
{
Console.WriteLine("ClassB Display2");
}
} /// <summary>
/// ClassA: acting as derived class /// </summary>
class ClassA : ClassB
{ public void Display1()
{
Console.WriteLine("ClassA Display1"); base.Display2();
}
} /// <summary>
/// Program: used to execute the method. /// Contains Main method. /// </summary>
class Program
{ static void Main(string[] args)
{
ClassA a = new ClassA();
a.Display1();
Console.ReadKey();
}
}
執行結果如下：
ClassA Display1
ClassB Display2
那么可否通過基類調用其子類的函數呢？
/// <summary>
/// ClassB: acting as base class
/// </summary>
class ClassB
{ public int x = 100; public void Display1()
{
Console.WriteLine("ClassB Display1");
}
} /// <summary>
/// ClassA: acting as derived class /// </summary>
class ClassA : ClassB
{ public void Display2()
{
Console.WriteLine("ClassA Display2");
}
} /// <summary>
/// Program: used to execute the method. /// Contains Main method. /// </summary>
class Program
{ static void Main(string[] args)
{
ClassB b = new ClassB();
b.Display2();
Console.ReadKey();
}
}
運行報錯：
Error: 'InheritanceAndPolymorphism.ClassB' does not contain a definition for 'Display2' and no extension method 'Display2' accepting a first argument of type 'InheritanceAndPolymorphism.ClassB' could be found
原因是繼承無法實現逆向調用，既基類無法調用子類。
除了構造函數和析構函數，子類繼承了其基類的一些(包括private的成員變量和成員函數，只是無法訪問)。
在C#中，一個類默認繼承的是object類型，object是C#所有引用類型的基類；同時，繼承具有傳遞性，如ClassC繼承自ClassB，ClassB繼承自ClassA，則ClassC可完全復用ClassA的數據和函數---ClassC繼承了ClassA。
C#中所有的類型都可被繼承嗎？
public class ClassW : System.ValueType
{
} public class ClassX : System.Enum
{
} public class ClassY : System.Delegate
{
} public class ClassZ : System.Array
{
}'InheritanceAndPolymorphism.ClassW' cannot derive from special class 'System.ValueType'
'InheritanceAndPolymorphism.ClassX' cannot derive from special class 'System.Enum'
'InheritanceAndPolymorphism.ClassY' cannot derive from special class 'System.Delegate'
'InheritanceAndPolymorphism.ClassZ' cannot derive from special class 'System.Array'
運行的結果讓人抓狂
在C#中，自定義類無法繼承自C#內置的一些類，如System.ValueType, System.Enum, System.Delegate, System.Array, etc。
下面這個例子我們再看看C++中的多類繼承是否可在C#中實現：
public class ClassW
{
} public class ClassX
{
} public class ClassY : ClassW, ClassX
{
}執行結果：
Compile time Error: Class 'InheritanceAndPolymorphism.ClassY' cannot have multiple base classes: 'InheritanceAndPolymorphism.ClassW' and 'ClassX'.
執行結論是：C#僅支持單類繼承，不支持C++的這種星型繼承關系。 要使用星型繼承關系，請用接口實現。
那么可否實現循環依賴繼承呢？
public class ClassW: ClassY
{
} public class ClassX: ClassW
{
} public class ClassY : ClassX
{
}
代碼邏輯很簡單，ClassW繼承自ClassY，ClassX繼承自ClassW, ClassY繼承自ClassX。
但是編譯后報錯了：
Error: Circular base class dependency involving 'InheritanceAndPolymorphism.ClassX' and 'InheritanceAndPolymorphism.ClassW'.
我們得出一個結論，C#中不許環形依賴繼承。
ClassB:public class ClassB
{ public int b = 100;
}
ClassA: public class ClassA
{ public int a = 100;
}
Program.cs 代碼如下
/// <summary>
/// Program: used to execute the method. /// Contains Main method. /// </summary>
public class Program
{ private static void Main(string[] args)
{
ClassB classB = new ClassB();
ClassA classA = new ClassA();
classA = classB;
classB = classA;
}
}
我們嘗試判斷ClassA、ClassB的對象是否可賦值。
編譯的結果是：報錯了
Cannot implicitly convert type 'InheritanceAndPolymorphism.ClassB' to 'InheritanceAndPolymorphism.ClassA' Cannot implicitly convert type 'InheritanceAndPolymorphism.ClassA' to 'InheritanceAndPolymorphism.ClassB'
盡管ClassA和ClassB里面的數據成員變量a數據一致，都為100，但是這里用等號比較的是類型--引用地址，故無法進行賦值。
我們再來試試繼承關系的：
public class ClassB
{ public int b = 100;
} public class ClassA:ClassB
{ public int a = 100;
} /// <summary>
/// Program: used to execute the method. /// Contains Main method. /// </summary>
public class Program
{ private static void Main(string[] args)
{
ClassB classB = new ClassB();
ClassA classA = new ClassA();
classA = classB;
classB = classA;
}
}
ClassA繼承自ClassB，我們希望可以直接賦值其實例對象。
運行結果如下：
Error: Cannot implicitly convert type 'InheritanceAndPolymorphism.ClassB' to 'InheritanceAndPolymorphism.ClassA'.
運行結論：C#中子類對象可直接賦值給基類對象，基類對象需要往下強轉。代碼修改如下：
public class ClassB
{ public int b = 100;
} public class ClassA:ClassB
{ public int a = 100;
} /// <summary>
/// Program: used to execute the method. /// Contains Main method. /// </summary>
public class Program
{ private static void Main(string[] args)
{
ClassB classB = new ClassB();
ClassA classA = new ClassA();
classB=classA;
classA = (ClassA)classB;
}
}
這樣編譯就通過了。
如果ClassA不繼承自ClassB，則這種強轉在C#中是會報錯的：
Cannot convert type 'InheritanceAndPolymorphism.ClassA' to 'InheritanceAndPolymorphism.ClassB'
Cannot convert type 'InheritanceAndPolymorphism.ClassB' to 'InheritanceAndPolymorphism.ClassA'
無法阻止子類覆蓋基類同簽名方法
繼承關系是子類的同簽名方法先查找，再查找其基類的
base關鍵字被C#用于在子類中調用基類函數、變量
繼承關系不可逆轉
除了構造函數、析構函數，子類繼承了基類的一些
自定義類默認繼承自Object類型，但是C#的這些類型不能被繼承：System.ValueType, System.Enum, System.Delegate, System.Array, etc.
C#不支持從多類繼承
C#不支持循環繼承
子類對象可直接賦值給基類，反之需要強轉
原文地址：Diving in OOP (Day 2): Polymorphism and Inheritance (Inheritance)
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