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深入解析C#中的abstract抽象类

2020-01-24 01:18:39
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抽象类和类成员
通过在类定义前面放置关键字 abstract,可以将类声明为抽象类。例如:

public abstract class A{  // Class members here.}

抽象类不能实例化。抽象类的用途是提供一个可供多个派生类共享的通用基类定义。例如,类库可以定义一个抽象类,将其用作多个类库函数的参数,并要求使用该库的程序员通过创建派生类来提供自己的类实现。
抽象类也可以定义抽象方法。方法是将关键字 abstract 添加到方法的返回类型的前面。例如:

public abstract class A{  public abstract void DoWork(int i);}

抽象方法没有实现,所以方法定义后面是分号,而不是常规的方法块。抽象类的派生类必须实现所有抽象方法。当抽象类从基类继承虚方法时,抽象类可以使用抽象方法重写该虚方法。例如:

// compile with: /target:librarypublic class D{  public virtual void DoWork(int i)  {    // Original implementation.  }}public abstract class E : D{  public abstract override void DoWork(int i);}public class F : E{  public override void DoWork(int i)  {    // New implementation.  }}

如果将 virtual 方法声明为 abstract,则该方法对于从抽象类继承的所有类而言仍然是虚方法。继承一个抽象方法的类不能访问该方法的原始实现。在上一个示例中,类 F 中的 DoWork 不能调用类 D 中的 DoWork。通过这种方式,抽象类可以强制派生类为虚方法提供新的方法实现。

定义抽象属性

下面的示例演示如何定义抽象属性。抽象属性声明不提供属性访问器的实现,它只声明该类支持属性,而将访问器实现留给派生类。下面的示例演示如何实现从基类继承的抽象属性。
此示例由三个文件组成,其中每个文件都单独编译,产生的程序集由下一次编译引用:

  • abstractshape.cs:包含抽象 Area 属性的 Shape 类。
  • shapes.cs:Shape 类的子类。
  • shapetest.cs:测试程序,它显示某些 Shape 派生对象的面积。

若要编译该示例,请使用以下命令:

csc abstractshape.cs shapes.cs shapetest.cs

这样将生成可执行文件 shapetest.exe。
该文件声明的 Shape 类包含 double 类型的 Area 属性。

// compile with: csc /target:library abstractshape.cspublic abstract class Shape{  private string name;  public Shape(string s)  {    // calling the set accessor of the Id property.    Id = s;  }  public string Id  {    get    {      return name;    }    set    {      name = value;    }  }  // Area is a read-only property - only a get accessor is needed:  public abstract double Area  {    get;  }  public override string ToString()  {    return Id + " Area = " + string.Format("{0:F2}", Area);  }}

属性的修饰符就放置在属性声明中。例如:

public abstract double Area

声明抽象属性时(如本示例中的 Area),指明哪些属性访问器可用即可,不要实现它们。在此示例中,只有一个 get 访问器可用,因此该属性是只读的。
下面的代码演示 Shape 的三个子类,并演示它们如何重写 Area 属性来提供自己的实现。

// compile with: csc /target:library /reference:abstractshape.dll shapes.cspublic class Square : Shape{  private int side;  public Square(int side, string id)    : base(id)  {    this.side = side;  }  public override double Area  {    get    {      // Given the side, return the area of a square:      return side * side;    }  }}public class Circle : Shape{  private int radius;  public Circle(int radius, string id)    : base(id)  {    this.radius = radius;  }  public override double Area  {    get    {      // Given the radius, return the area of a circle:      return radius * radius * System.Math.PI;    }  }}public class Rectangle : Shape{  private int width;  private int height;  public Rectangle(int width, int height, string id)    : base(id)  {    this.width = width;    this.height = height;  }  public override double Area  {    get    {      // Given the width and height, return the area of a rectangle:      return width * height;    }  }}

下面的代码演示一个测试程序,它创建若干 Shape 派生对象,并输出它们的面积。

// compile with: csc /reference:abstractshape.dll;shapes.dll shapetest.csclass TestClass{  static void Main()  {    Shape[] shapes =    {      new Square(5, "Square #1"),      new Circle(3, "Circle #1"),      new Rectangle( 4, 5, "Rectangle #1")    };    System.Console.WriteLine("Shapes Collection");    foreach (Shape s in shapes)    {      System.Console.WriteLine(s);    }  }}

输出:

  Shapes Collection  Square #1 Area = 25.00  Circle #1 Area = 28.27  Rectangle #1 Area = 20.00

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