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把new、virtual、override說透

把new、virtual、override說透

分類： C#基礎(chǔ) 2008-09-02 08:02 7897人閱讀 評論(43) 收藏 舉報

我們先看下面一段程序：

  1.     /// <summary>
  2.     /// 父類
  3. /// 作者：周公
  4. /// 首發(fā)地址：http://blog.csdn.net/zhoufoxcn/archive/2008/09/02/2864429.aspx
  5. /// 日期：2008-09-01
  6.     /// </summary>
  7.     public class Father
  8.     {
  9.         public void Run0()
  10.         {
  11.             Console.WriteLine("Father.Run0");
  12.         }
  13.      }
  15.     /// <summary>
  16. /// 子類
  17. /// 作者：周公
  18. /// 首發(fā)地址：http://blog.csdn.net/zhoufoxcn/archive/2008/09/02/2864429.aspx
  19. /// 日期：2008-09-01
  20.     /// </summary>
  21.     public class Son:Father
  22.     {
  23.         public void Run0()
  24.         {
  25.             Console.WriteLine("Son.Run0");
  26.         }
  27. }
  28. class Program
  29.     {
  30.         static void Main(string[] args)
  31.         {
  32.         Father[] fatherList = new Father[2];
  33.             fatherList[0] = new Father();
  34.             fatherList[1] = new Son();
  36.             fatherList[0].Run0();
  37.             fatherList[1].Run0();
  38.     }
  39. }

 

程序的運行結(jié)果是：
Father.Run0

Father.Run0

 

稍微細心的朋友可能發(fā)現(xiàn)在Son類的Run0方法下面有一段棕色的波浪線，當(dāng)我們把鼠標(biāo)放到該下劃線上時，會看到下面的提示（編譯程序時在程序的“輸出”窗口也能看到這個警告）：

“MethodDemo.Son.Run0()”隱藏了繼承的成員“MethodDemo.Father.Run0()”。如果是有意隱藏，請使用關(guān)鍵字new。

如圖：

 

然后我們再來第二個版本的Run方法，我們稱之為Run1()，，與第一個版本的區(qū)別是在子類的同名同參（方法名相同，參數(shù)個數(shù)和參數(shù)順序相同，下同）方法前面加上了一個new關(guān)鍵字，代碼如下：

  1.     /// <summary>
  2.     /// 父類
  3.  /// 作者：周公
  4. /// 首發(fā)地址：http://blog.csdn.net/zhoufoxcn/archive/2008/09/02/2864429.aspx
  5. /// 日期：2008-09-01    
  6. /// </summary>
  7.     public class Father
  8.     {
  9.         public void Run1()
  10.         {
  11.             Console.WriteLine("Father.Run1");
  12.         }
  13.      }
  15.     /// <summary>
  16. /// 子類
  17. /// 作者：周公
  18. /// 首發(fā)地址：http://blog.csdn.net/zhoufoxcn/archive/2008/09/02/2864429.aspx
  19. /// 日期：2008-09-01
  20.     /// </summary>
  21.     public class Son:Father
  22.     {
  23.         public new void Run1()
  24.         {
  25.             Console.WriteLine("Son.Run1");
  26.         }
  27. }
  29. class Program
  30.     {
  31.         static void Main(string[] args)
  32.         {
  33.         Father[] fatherList = new Father[2];
  34.             fatherList[0] = new Father();
  35.             fatherList[1] = new Son();
  37.             fatherList[0].Run1();
  38.             fatherList[1].Run1();
  39.     }
  40. }

運行結(jié)果如下：

Father.Run1

Father.Run1

 

我們發(fā)現(xiàn)加上new關(guān)鍵字之后，程序的運行結(jié)果沒有發(fā)生改變。也就是在C#中，如果在子類中有與父類同名同參的方法時，C#會隱式幫你在子類的方法前面添加一個new關(guān)鍵字。

 

我們再寫第三個版本的Run方法，即Run2()，與第一個版本不同的是父類的Run2()方面前面加了一個virtual關(guān)鍵字，表示這是一個虛方法，子類的Run2()除了與第一個版本號不同之外（Run0()改成Run2()）沒有什么不同。

程序代碼如下：

  1.     /// <summary>
  2.     /// 父類
  3. /// 作者：周公
  4. /// 首發(fā)地址：http://blog.csdn.net/zhoufoxcn/archive/2008/09/02/2864429.aspx
  5. /// 日期：2008-09-01
  6.     /// </summary>
  7.     public class Father
  8.     {
  9.         public virtual void Run2()
  10.         {
  11.             Console.WriteLine("Father.Run2");
  12.         }
  13.      }
  15.     /// <summary>
  16. /// 子類
  17. /// 作者：周公
  18. /// 首發(fā)地址：http://blog.csdn.net/zhoufoxcn/archive/2008/09/02/2864429.aspx
  19. /// 日期：2008-09-01
  20.     /// </summary>
  21.     public class Son:Father
  22.     {
  23.         public void Run2()
  24.         {
  25.             Console.WriteLine("Son.Run2");
  26.         }
  27. }
  28. class Program
  29.     {
  30.         static void Main(string[] args)
  31.         {
  32.         Father[] fatherList = new Father[2];
  33.             fatherList[0] = new Father();
  34.             fatherList[1] = new Son();
  36.             fatherList[0].Run2();
  37.             fatherList[1].Run2();
  38.     }
  39. }

我們看看程序的運行效果：

Father.Run2

Father.Run2

 

程序運行效果與第一個仍然沒有什么區(qū)別，不過這次子類(Son)的Run2()方法又出現(xiàn)了與Run方法的第一個版本（Run0()）一樣的警告：“MethodDemo.Son.Run2()”將隱藏繼承的成員“MethodDemo.Father.Run2()”。若要使當(dāng)前成員重寫該實現(xiàn)，請?zhí)砑雨P(guān)鍵字override。否則，添加關(guān)鍵字new。

 

我們再寫第四個版本的Run方法，我們稱之為Run3()，這次父類中Run3()的修飾符與第三個版本相比沒有變化（依然是virtual，虛方法），而子類Son中的Run3()方法與第三個版本相比多了一個override修飾符（這次我們熟悉的那個棕色的波浪線警告沒有了）。代碼如下：

  1.     /// <summary>
  2.     /// 父類
  3. /// 作者：周公
  4. /// 首發(fā)地址：http://blog.csdn.net/zhoufoxcn/archive/2008/09/02/2864429.aspx
  5. /// 日期：2008-09-01
  6.     /// </summary>
  7.     public class Father
  8.     {
  9.         public virtual void Run3()
  10.         {
  11.             Console.WriteLine("Father.Run3");
  12.         }
  13.      }
  15.     /// <summary>
  16. /// 子類
  17. /// 作者：周公
  18. /// 首發(fā)地址：http://blog.csdn.net/zhoufoxcn/archive/2008/09/02/2864429.aspx
  19. /// 日期：2008-09-01
  20.     /// </summary>
  21.     public class Son:Father
  22.     {
  23.         public override void Run3()
  24.         {
  25.             Console.WriteLine("Son.Run3");
  26.         }
  27. }
  28. class Program
  29.     {
  30.         static void Main(string[] args)
  31.         {
  32.         Father[] fatherList = new Father[2];
  33.             fatherList[0] = new Father();
  34.             fatherList[1] = new Son();
  36.             fatherList[0].Run3();
  37.             fatherList[1].Run3();
  38.     }
  39. }

程序的運行結(jié)果如下：

Father.Run3

Son.Run3

 

這次我們發(fā)現(xiàn)程序的運行結(jié)果與前面三次不一樣了，這次盡管我們聲明的對象類型都是Father類(Father數(shù)組裝的自然都是Father類型的引用)，但是因為實例化數(shù)組中第二個元素的時候調(diào)用了Son類的構(gòu)造函數(shù)，也就是實例化了一個Father類的子類（我們知道子類可以當(dāng)作父類來看待，他們之間是is a的關(guān)系，反之則不行），也就是說fatherList數(shù)組中的第二個元素的引用類型是Father類型，但它的實例類型確實Son類型。而在運行的時候，并不是根據(jù)我們的引用類型（引用類型是Father類型的）去調(diào)用該引用類型的方法，而是調(diào)用該引用類型所指向的實例的方法。

 

為什么會發(fā)生這些現(xiàn)象呢？這里要提到兩個概念：早綁定（early binding）和晚綁定（Late binding）。這個術(shù)語出現(xiàn)在存在繼承關(guān)系的基類和派生類中，它們同時定義了一個同名同參的方法。

早綁定：在編譯的時候就已經(jīng)確定了將來程序運行基類或是派生類的哪個方法。在編譯代碼的時候根據(jù)引用類型就決定了運行該引用類型中定義的方法，即基類的方法。這種方法運行效率高。

晚綁定：只有在運行的時候才能決定運行基類或者派生類中的哪個方法。運行的時候?qū)⒏鶕?jù)該實際類型而不是引用類型來調(diào)用相關(guān)方法，即取決于我們new了什么樣對象。也就是即使我們new一個Father類的子類Son的實例，而不管我們是用Father類的引用指向這個Son的實例，方法調(diào)用的時候依然是調(diào)用Son的方法，而不是Father類的同名方法。

如我們上面所見，為了實現(xiàn)晚綁定，C#引入了兩個關(guān)鍵詞virtual和override。和Java中不同，Java中一切方法都是虛方法，也就是在運行的時候，JVM會自動檢測該引用的類型與實際類型是否一致（無論如何，該引用類型與實際類型之間存在著相等或者繼承關(guān)系，這樣才滿足is a的關(guān)系），如果一致執(zhí)行該類型中定義的方法；如果不一致則會檢查該引用的實際類型是否具有同名同參方法，如果有則運行該實際類型的同名同參方法。這樣會帶來一個問題：每次運行的時候都會進行類型檢查，這樣會帶來一定的性能消耗。而在C#中一切方法如果沒有顯示指明，都是非虛的。對于非虛的方法，CLR運行的時候并不會進行類型檢查，而是直接運行該引用的類型中所定義的方法，即使這個引用所指向的實際類型是該引用類型的派生類，并且在派生類中存在著同名同參的方法，也不會運行派生類中定義的方法。這時，派生類中的方法隱藏了基類中的方法。

但是如果在基類中顯示聲明方法為虛方法，那么CLR在運行的時候會進行類型檢查，如果發(fā)現(xiàn)引用類型和實際的對象類型不一致，就會檢查派生類中是否覆蓋(override)了基類中的方法，如果是，則會運行派生類中的方法，而不是引用類型中的方法。

 

有興趣的朋友還可以看看本人的另一篇文章：《談?wù)凜#中的三個關(guān)鍵詞new , virtual , override》

 

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