C#----虚方法、重写方法和抽象方法
2009-12-07 19:17
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1.6.6.4 虚方法、重写方法和抽象方法
若一个实例方法的声明中含有 virtual 修饰符,则称该方法为虚方法 (virtual method)。若其中没有 virtual 修饰符,
则称该方法为非虚方法 (non-virtual method)。 在调用一个虚方法时,该调用所涉及的那个实例的运行时类型 (runtime type)
确定了要被调用的究竟是该方法的哪一个实现。在非虚方法调用中,实例的编译时类型 (compile-time type) 是决定性因素。
虚方法可以在派生类中重写 (override)。当某个实例方法声明包括 override 修饰符时,该方法将重写所继承的具有相同签名的虚方法。
虚方法声明用于引入新方法,而重写方法声明则用于使现有的继承虚方法专用化(通过提供该方法的新实现)。
抽象 (abstract) 方法是没有实现的虚方法。抽象方法使用 abstract 修饰符进行声明,并且只有在同样被声明为 abstract 的类中才允许
出现。抽象方法必须在每个非抽象派生类中重写。
下面的示例声明一个抽象类 Expression,它表示一个表达式目录树节点;它有三个派生类 Constant、VariableReference 和 Operation,
它们分别实现了常量、变量引用和算术运算的表达式目录树节点 (这与第 4.6 节中介绍的表达式目录树类型相似,但不要混淆)。
using System;
using System.Collections;
public abstract class Expression
{ public abstract double Evaluate(Hashtable vars); }
public class Constant: Expression
{
double value;
public Constant(double value)
{ this.value = value; }
public override double Evaluate(Hashtable vars)
{ return value; }
}
public class VariableReference: Expression
{
string name;
public VariableReference(string name)
{ this.name = name; }
public override double Evaluate(Hashtable vars)
{
object value = vars[name];
if (value == null)
{
throw new Exception("Unknown variable: " + name);
}
return Convert.ToDouble(value);
}
}
public class Operation: Expression
{
Expression left;
char op;
Expression right;
public Operation(Expression left, char op, Expression right)
{ this.left = left; this.op = op; this.right = right; }
public override double Evaluate(Hashtable vars)
{
double x = left.Evaluate(vars);
double y = right.Evaluate(vars);
switch (op) {
case '+':
return x + y;
case '-':
return x - y;
case '*':
return x * y;
case '/':
return x / y;
}
throw new Exception("Unknown operator");
} }
上面的四个类可用于为算术表达式建模。例如,使用这些类的实例,表达式 x + 3 可如下表示。
Expression e = new Operation( new VariableReference("x"), '+', new Constant(3));
Expression 实例的 Evaluate 方法将被调用,以计算给定的表达式的值,从而产生一个 double 值。
该方法接受一个包含变量名称(作为哈希表项的键)和值(作为项的值)的 Hashtable 作为参数。Evaluate
方法是一个虚抽象方法,意味着非抽象派生类必须重写该方法以提供具体的实现。
Constant 的 Evaluate 实现只是返回所存储的常量。VariableReference 的实现在哈希表中查找变量名称,
并返回产生的值。Operation 的实现先对左操作数和右操作数求值(通过递归调用它们的 Evaluate 方法),
然后执行给定的算术运算。 下面的程序使用 Expression 类,对于不同的 x 和 y 值,计算表达式 x * (y + 2) 的值。
using System;
using System.Collections;
class Test
{
static void Main()
{
Expression e = new Operation( new VariableReference("x"),
'*', new Operation( new VariableReference("y"), '+', new Constant(2) ) );
Hashtable vars = new Hashtable();
vars["x"] = 3;
vars["y"] = 5;
Console.WriteLine(e.Evaluate(vars)); // Outputs "21"
vars["x"] = 1.5; vars["y"] = 9;
Console.WriteLine(e.Evaluate(vars)); // Outputs "16.5"
}
}
若一个实例方法的声明中含有 virtual 修饰符,则称该方法为虚方法 (virtual method)。若其中没有 virtual 修饰符,
则称该方法为非虚方法 (non-virtual method)。 在调用一个虚方法时,该调用所涉及的那个实例的运行时类型 (runtime type)
确定了要被调用的究竟是该方法的哪一个实现。在非虚方法调用中,实例的编译时类型 (compile-time type) 是决定性因素。
虚方法可以在派生类中重写 (override)。当某个实例方法声明包括 override 修饰符时,该方法将重写所继承的具有相同签名的虚方法。
虚方法声明用于引入新方法,而重写方法声明则用于使现有的继承虚方法专用化(通过提供该方法的新实现)。
抽象 (abstract) 方法是没有实现的虚方法。抽象方法使用 abstract 修饰符进行声明,并且只有在同样被声明为 abstract 的类中才允许
出现。抽象方法必须在每个非抽象派生类中重写。
下面的示例声明一个抽象类 Expression,它表示一个表达式目录树节点;它有三个派生类 Constant、VariableReference 和 Operation,
它们分别实现了常量、变量引用和算术运算的表达式目录树节点 (这与第 4.6 节中介绍的表达式目录树类型相似,但不要混淆)。
using System;
using System.Collections;
public abstract class Expression
{ public abstract double Evaluate(Hashtable vars); }
public class Constant: Expression
{
double value;
public Constant(double value)
{ this.value = value; }
public override double Evaluate(Hashtable vars)
{ return value; }
}
public class VariableReference: Expression
{
string name;
public VariableReference(string name)
{ this.name = name; }
public override double Evaluate(Hashtable vars)
{
object value = vars[name];
if (value == null)
{
throw new Exception("Unknown variable: " + name);
}
return Convert.ToDouble(value);
}
}
public class Operation: Expression
{
Expression left;
char op;
Expression right;
public Operation(Expression left, char op, Expression right)
{ this.left = left; this.op = op; this.right = right; }
public override double Evaluate(Hashtable vars)
{
double x = left.Evaluate(vars);
double y = right.Evaluate(vars);
switch (op) {
case '+':
return x + y;
case '-':
return x - y;
case '*':
return x * y;
case '/':
return x / y;
}
throw new Exception("Unknown operator");
} }
上面的四个类可用于为算术表达式建模。例如,使用这些类的实例,表达式 x + 3 可如下表示。
Expression e = new Operation( new VariableReference("x"), '+', new Constant(3));
Expression 实例的 Evaluate 方法将被调用,以计算给定的表达式的值,从而产生一个 double 值。
该方法接受一个包含变量名称(作为哈希表项的键)和值(作为项的值)的 Hashtable 作为参数。Evaluate
方法是一个虚抽象方法,意味着非抽象派生类必须重写该方法以提供具体的实现。
Constant 的 Evaluate 实现只是返回所存储的常量。VariableReference 的实现在哈希表中查找变量名称,
并返回产生的值。Operation 的实现先对左操作数和右操作数求值(通过递归调用它们的 Evaluate 方法),
然后执行给定的算术运算。 下面的程序使用 Expression 类,对于不同的 x 和 y 值,计算表达式 x * (y + 2) 的值。
using System;
using System.Collections;
class Test
{
static void Main()
{
Expression e = new Operation( new VariableReference("x"),
'*', new Operation( new VariableReference("y"), '+', new Constant(2) ) );
Hashtable vars = new Hashtable();
vars["x"] = 3;
vars["y"] = 5;
Console.WriteLine(e.Evaluate(vars)); // Outputs "21"
vars["x"] = 1.5; vars["y"] = 9;
Console.WriteLine(e.Evaluate(vars)); // Outputs "16.5"
}
}
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