继承

什么是继承

• 提供了一种从现有类创建新类的方式。

• 新类是现有类的特殊化版本。

• 允许新类重用来自现有类的方法。

术语

• 基类（或父类）：被子类继承。
• 派生类（或子类）：从基类继承。

特性

一个派生类具有：

• 派生类中定义的所有成员。
• 基类中声明的所有成员。

一个派生类可以：

• 使用在派生类中定义的所有 public 成员。
• 使用在基类中定义的所有 public 成员。
• 重写一个继承的成员。

一个派生类不能：

• 继承构造函数和析构函数。
• 改变继承成员的定义。

表示法

让我们看一下这两种类型的表示法。

1class Student { // 基类
2    // 内容
3}
4
5// 派生类通过使用 : 操作符从另一个类继承
6class UnderGrad : Student {
7    // 内容
8}

示例

考虑一个包含基类 Shape 和派生类 Square 的例子。

1using System;
2
3// 基类
4class Shape {
5    public Shape() { length = 0; } // 默认构造函数
6    public void setlength(int l) { length = l; }
7    protected int length;
8}
9
10// 派生类
11class Square : Shape {
12    public Square() { length = 0; } // 声明并初始化派生类构造函数
13    public int get_Area() { return (length * length); }
14}
15
16class Program
17{
18    static void Main()
19    {
20        Square sq = new Square(); // 创建子类 Square 的对象
21        sq.setlength(5); // 将长度设置为 5
22        // 输出对象的面积
23        Console.WriteLine("正方形的总面积是: {0}", sq.get_Area());
24    }
25}

如上例所示：

• Shape 类是父类，而 Square 类是子类，它从 Shape 类派生而来。
• 在我们的子类 Square 中，我们使用了父类的成员，例如：
  • protected 的 length 变量，在默认构造函数中被初始化为 零。
  • length 也在子类的 get_Area 函数中被用于计算正方形的面积。
• 在 Main 方法中，setlength 函数作为父类的 public 成员函数，对子类对象 sq 是可访问的。
  • 使用点号操作符来访问 Main 中的 setlength。

构造函数

当创建 Square 类的实例时，如果没有显式调用父类中的其他构造函数，则会自动调用基类的默认构造函数（无参数）。

在本例中，首先调用 Shape 类的构造函数，然后调用 Square 类的构造函数。

在上述示例中，Square 类的构造函数调用了 Shape 类的默认构造函数。如果你愿意，也可以指定要调用哪个构造函数：可以使用 base 关键字调用父类中任何已定义的构造函数。

示例

为了更好地理解，请看下面的例子。

1using System;
2
3class Shape {
4    protected int length;
5    public Shape() { // 默认构造函数
6        Console.WriteLine("Shape 的默认构造函数");
7    }
8    public Shape(int length) { // 带参数的构造函数
9        this.length = length;
10        Console.WriteLine("Shape 的带一个参数的构造函数");
11        Console.WriteLine(this.length);
12    }
13}
14
15class Square : Shape {
16    public Square() : base() { // 使用 base 调用 Shape 类的默认构造函数
17        Console.WriteLine("Square 的默认构造函数");
18    }
19    public Square(int length) : base(length) { // 使用 base 调用 Shape 类的带参数构造函数
20        Console.WriteLine("Square 的带一个参数的构造函数");
21        Console.WriteLine(this.length);
22    }
23    public int get_Area() { return (length * length); } // 计算正方形面积的方法
24}
25
26class Program {
27    static void Main() {
28        Square sq1 = new Square(); // 创建子类 Square 的对象
29        Square sq2 = new Square(5); // 将长度设置为 5
30        Console.WriteLine("sq1 的面积是: {0}", sq1.get_Area());
31        Console.WriteLine("sq2 的面积是: {0}", sq2.get_Area());
32    }
33}

在上面的代码中：

• 每个类都有两个构造函数。

• 我们使用了 base 关键字，它是对父类的引用。

• 在本例中，当我们创建 Square 类的实例时（第 28 行）：

  • 运行时首先调用 Square()，即无参数的构造函数。但其主体并不会立即执行。
  • 在构造函数的括号之后，有一个 base() 调用，这意味着当我们调用 Square 的默认构造函数时，它会进一步调用父类的默认构造函数。
  • 父类构造函数执行完毕后返回，然后才执行 Square() 构造函数的主体。

• 父类中非 private 的成员会被子类继承，这意味着 Square 类也拥有 length 字段。

  • 在这种情况下，第 29 行我们向构造函数传递了一个参数。
  • 它将该参数传递给父类的带参数构造函数，从而初始化 length 字段。

到目前为止有趣吗？在下一课中，我们将讨论多态性和虚方法。继续阅读以了解更多内容！