最全虚函数、接口、抽象类和多态概述，知识点解析！

2023-03-31 00:06:27

虚函数、接口、抽象类和多态：面向对象编程的基础

面向对象编程 (OOP) 是现代软件开发的基石，它提供了强大的机制，使代码更具组织性、可扩展性和可维护性。虚函数、接口、抽象类和多态是 OOP 的关键概念，让我们深入了解它们的工作原理以及它们如何帮助我们构建健壮且高效的应用程序。

虚函数：子类中的方法覆盖

想象一个场景，你在开发一个游戏，玩家可以扮演不同的角色，例如战士、弓箭手和法师。这些角色有共同的行为，例如移动和攻击，但他们也拥有独特的技能和能力。

虚函数允许你在父类（例如角色）中定义一个函数，而子类（例如战士、弓箭手和法师）可以根据需要重写此函数。这允许子类定制其行为，同时保留父类的基本结构。

在 C# 中，使用 virtual 声明虚函数，如下所示：

public class Character
{
    public virtual void Attack()
    {
        // 默认攻击行为
    }
}

public class Warrior : Character
{
    public override void Attack()
    {
        // 战士的攻击行为
    }
}

接口：方法的契约

接口定义了一组方法，必须由任何实现它的类实现。接口类似于合同，它指定了类必须提供的功能，而无需指定实现的详细信息。

在 C# 中，使用 interface 关键字声明接口，如下所示：

public interface IAttackable
{
    void Attack();
}

public class Enemy : IAttackable
{
    public void Attack()
    {
        // 敌人的攻击行为
    }
}

抽象类：无法实例化的基类

抽象类是一种特殊的类，不能被实例化，只能被继承。抽象类可以包含抽象方法，抽象方法没有实现，必须由子类实现。

在 C# 中，使用 abstract 关键字声明抽象类，如下所示：

public abstract class Character
{
    public abstract void Attack();
}

public class Warrior : Character
{
    public override void Attack()
    {
        // 战士的攻击行为
    }
}

多态：以统一方式处理对象

多态是面向对象编程的强大特性，它允许子类对象被当作父类对象使用。这使我们能够在应用程序的各个部分以一致的方式处理不同的对象。

在 C# 中，多态是通过虚函数实现的。当父类对象调用虚函数时，实际上是调用子类重写的虚函数。

想象一个示例，其中我们有一个名为 Enemy 的抽象类，它定义了 Attack() 方法。我们创建了两个敌人，Orc 和 Goblin，它们都继承自 Enemy 并重写了 Attack() 方法。

public abstract class Enemy
{
    public abstract void Attack();
}

public class Orc : Enemy
{
    public override void Attack()
    {
        // 兽人的攻击行为
    }
}

public class Goblin : Enemy
{
    public override void Attack()
    {
        // 哥布林的攻击行为
    }
}

// 创建敌人列表
List<Enemy> enemies = new List<Enemy>();
enemies.Add(new Orc());
enemies.Add(new Goblin());

// 遍历敌人并调用 Attack() 方法（多态性）
foreach (Enemy enemy in enemies)
{
    enemy.Attack();
}