多态性（Polymorphism）

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2023-12-01

polymorphism这个词意味着有许多形式。在面向对象的编程范例中，多态性通常表示为“一个接口，多个函数”。

多态性可以是静态的或动态的。在static polymorphism ，对函数的响应在编译时确定。在dynamic polymorphism ，它在运行时决定。

静态多态性

在编译期间将函数与对象链接的机制称为早期绑定。它也称为静态绑定。 C＃提供了两种实现静态多态的技术。他们是 -

函数重载
运算符重载

我们将在下一章讨论运算符重载。

功能重载

您可以在同一范围内对同一函数名称具有多个定义。函数的定义必须通过参数列表中的参数的类型和/或数量彼此不同。您不能重载仅由返回类型不同的函数声明。

以下示例显示使用print()函数打印不同的数据类型 -

using System;
namespace PolymorphismApplication {
   class Printdata {
      void print(int i) {
         Console.WriteLine("Printing int: {0}", i );
      }
      void print(double f) {
         Console.WriteLine("Printing float: {0}" , f);
      }
      void print(string s) {
         Console.WriteLine("Printing string: {0}", s);
      }
      static void Main(string[] args) {
         Printdata p = new Printdata();
         // Call print to print integer
         p.print(5);
         // Call print to print float
         p.print(500.263);
         // Call print to print string
         p.print("Hello C++");
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

编译并执行上述代码时，会产生以下结果 -

Printing int: 5
Printing float: 500.263
Printing string: Hello C++

动态多态性

C＃允许您创建用于提供接口的部分类实现的抽象类。当派生类继承它时，实现完成。 Abstract类包含抽象方法，这些方法由派生类实现。派生类具有更多专用功能。

以下是关于抽象类的规则 -

您无法创建抽象类的实例
您不能在抽象类之外声明抽象方法
当一个类被声明为sealed ，它不能被继承，抽象类不能被声明为密封。

以下程序演示了一个抽象类 -

using System;
namespace PolymorphismApplication {
   abstract class Shape {
      public abstract int area();
   }
   class Rectangle:  Shape {
      private int length;
      private int width;
      public Rectangle( int a = 0, int b = 0) {
         length = a;
         width = b;
      }
      public override int area () { 
         Console.WriteLine("Rectangle class area :");
         return (width * length); 
      }
   }
   class RectangleTester {
      static void Main(string[] args) {
         Rectangle r = new Rectangle(10, 7);
         double a = r.area();
         Console.WriteLine("Area: {0}",a);
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

编译并执行上述代码时，会产生以下结果 -

Rectangle class area :
Area: 70

如果要在要继承的类中实现的类中定义函数，则使用virtual函数。虚函数可以在不同的继承类中以不同方式实现，并且将在运行时决定对这些函数的调用。

动态多态性由abstract classes和virtual functions 。

以下程序演示了这一点 -

using System;
namespace PolymorphismApplication {
   class Shape {
      protected int width, height;
      public Shape( int a = 0, int b = 0) {
         width = a;
         height = b;
      }
      public virtual int area() {
         Console.WriteLine("Parent class area :");
         return 0;
      }
   }
   class Rectangle: Shape {
      public Rectangle( int a = 0, int b = 0): base(a, b) {
      }
      public override int area () {
         Console.WriteLine("Rectangle class area :");
         return (width * height); 
      }
   }
   class Triangle: Shape {
      public Triangle(int a = 0, int b = 0): base(a, b) {
      }
      public override int area() {
         Console.WriteLine("Triangle class area :");
         return (width * height/2); 
      }
   }
   class Caller {
      public void CallArea(Shape sh) {
         int a;
         a = sh.area();
         Console.WriteLine("Area: {0}", a);
      }
   }  
   class Tester {
      static void Main(string[] args) {
         Caller c = new Caller();
         Rectangle r = new Rectangle(10, 7);
         Triangle t = new Triangle(10, 5);
         c.CallArea(r);
         c.CallArea(t);
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

编译并执行上述代码时，会产生以下结果 -

Rectangle class area:
Area: 70
Triangle class area:
Area: 25