C# 虚方法和抽象方法的区别,重写和重载的区别,参数修饰符(ref、out、in、params)--09

一.虚方法和抽象方法的区别

1.虚方法

2.抽象方法

3.虚方法和抽象方法的区别

二.重写和重载的区别

1.重写

2.重载

3.重写和重载的区别

三.参数修饰符

1.ref参数

2.out参数

3.in参数

4.params参数

5.异同点比较

一.虚方法和抽象方法的区别

1.虚方法

定义:

虚方法是在基类中使用virtual关键字定义的方法
这些方法在基类中具有一个默认实现

重写:

派生类可以使用override关键字重写虚方法
如果派生类不重写虚方法,那么将使用基类的实现

使用场景:

虚方法适用于需要在基类中提供一个默认实现，但允许派生类根据需要进行重写的情况。

代码示例:

public class BaseClass
{
    public virtual void Display()
    {
        Console.WriteLine("基本类显示");
    }
}

public class DerivedClass : BaseClass
{
    public override void Display()
    {
        Console.WriteLine("派生类显示");
    }
}

2.抽象方法

定义:

抽象方法是在抽象类中使用abstract关键字定义的方法
抽象方法没有方法体（即没有实现）,它们只能在抽象类中声明

重写:

派生类必须实现抽象方法（即必须使用override关键字提供方法的实现）
抽象方法强制派生类提供具体实现

应用场景:

抽象方法适用于需要在基类中定义一个方法签名,但不提供具体实现的情况.这要求所有派生类必须实现该方法

代码示例:

public abstract class BaseClass
{
    public abstract void Display();
}

public class DerivedClass : BaseClass
{
    public override void Display()
    {
        Console.WriteLine("派生类实现");
    }
}

3.虚方法和抽象方法的区别

1)是否有默认实现:

虚方法在基类中有默认实现
抽象方法在基类中没有实现,必须在派生类中实现

2)是否强制实现:

虚方法可以选择在派生类中重写
抽象方法必须在派生类中实现

速记:因为在继承含有虚方法的类时,虚方法已经在基类中写过方法体,可以理解为基类中已经写过一次的方法在派生类中可以但是没有必要去重写虚方法(仅有需要的情况下再去重写)
在继承抽象类时,如果抽象类中含有(一个或一个以上的)抽象方法,由于抽象方法在基类中只有方法并没有方法体,可以理解为当派生类继承基类中的抽象方法时,必须去补充基类中抽象方法缺乏的方法体(即重写抽象方法)

3)类的定义:

虚方法可以在普通类或抽象类中定义
抽象方法只能在抽象类中定义

二.重写和重载的区别

1.重写

定义:

重写是指在派生类中提供基类中已定义的虚方法或抽象方法的新实现

关键字:

使用override关键字来重写基类的方法
基类的方法必须使用virtual(虚方法)或abstract(抽象方法)关键字标识,以允许派生类进行重写

目的:

重写的目的是为了在派生类中改变或扩展基类方法的行为

签名:

重写的方法必须具有与被重写方法相同的签名,包括方法名,参数类型和参数个数

运行时行为:

重写是在运行时决定的,属于动态多态性

代码示例:

public class BaseClass
{
    public virtual void Display()
    {
        Console.WriteLine("基类中的方法");
    }
}

public class DerivedClass : BaseClass
{
    public override void Display()
    {
        Console.WriteLine("派生类中的方法");
    }
}

2.重载

定义:

重载是指在同一个类中定义多个方法,这些方法具有相同的名字但参数不同（参数类型或参数个数不同）

关键字:

不需要任何特殊的关键字来实现重载,只需定义方法时改变参数列表

目的:

重载的目的是为了提供方法的多种实现形式,以便在调用时根据不同的参数组合执行不同的操作

签名:

重载的方法必须有不同的参数签名（参数类型或个数不同）,方法名相同

运行时行为:

重载是在编译时决定的,属于静态多态性

代码示例:

public class ExampleClass
{
    public void Display()
    {
        Console.WriteLine("无参数显示");
    }

    public void Display(string message)
    {
        Console.WriteLine("显示一个字符串: " + message);
    }

    public void Display(int number)
    {
        Console.WriteLine("显示一个int型整数: " + number);
    }
}

3.重写和重载的区别

相同点:

方法的多态性:两者都与方法的多态性有关,尽管它们实现的多态性类型不同
提高代码灵活性:都用于提高代码的灵活性和可维护性
方法名相同:在两种情况下，方法名都保持不变

不同点:

概念不同：
- 重写：用于在派生类中改变基类方法的实现
- 重载：用于在同一个类中定义方法的多个版本，参数列表不同
关键字：
- 重写：需要使用override关键字,基类方法必须是virtual或abstract
- 重载：不需要特殊关键字,只需方法参数列表不同
类层次结构：
- 重写：发生在继承层次结构中,涉及基类和派生类
- 重载：发生在同一个类中或基类与派生类中
方法签名：
- 重写：方法签名必须与基类方法完全一致
- 重载：方法签名必须不同（参数类型或数量不同）
多态性类型：
- 重写：实现运行时多态性（动态多态性）
- 重载：实现编译时多态性（静态多态性）

三.参数修饰符

1.ref参数

用法:

引用传递:ref参数使参数按引用传递,而不是按值.这意味着在方法内部对参数的修改将影响到调用方法的变量
初始化要求:在将参数传递给ref参数之前，必须对其进行初始化

代码示例:

void AddTen(ref int number)   
{
    number += 10;   
}
   
int value = 5;   
AddTen(ref value);   
Console.WriteLine(value); // 输出15
//变量value在传递给AddTen方法时,必须已经被初始化
//方法内部对number的修改会直接影响到value。

在将参数传递给ref修饰的方法之前
参数必须在进入方法之前进行显示初始化
参数在方法内容可以修改并且会影响原数值,但是并不强制在方法内部修改参数

2.out参数

用法:

输出参数:out参数用于从方法中输出数据,通常用于需要从方法返回多个值的情况
初始化要求：
- 在传递给方法之前,out参数不需要初始化
- 在方法内部,必须对out参数赋值,确保在方法返回时具有确定的值

代码示例:

bool TryParseInt(string s, out int result)   
{
    try
    {
        result = int.Parse(s);
        return true;
    }
    catch
    {
        result = 0;
        return false;
    }   
}
   
int number;   
if (TryParseInt("123", out number))   
{
    Console.WriteLine(number); // 输出123   
}   
else   
{
    Console.WriteLine("无法解析输入字符串。");
}

在将参数传递给out修饰的方法之前

参数在进入方法之前可以不对其进行显示初始化,也可以在进入方法前初始化参数,但是初始化的参数数值并不会进入方法的内部并且原数值会被传出的数值覆盖(相当于无效的赋值),因为out修饰的方法仅用于传出数据

参数必须在方法内部进行修改并且会影响到原数值

3.in参数

用法:

只读引用传递:in参数也按引用传递,但在方法内部无法修改参数的值.主要用于避免值类型的大规模拷贝,同时保证数据不可变性
初始化要求:在传递给方法之前,in参数必须被初始化

代码示例:

public struct LargeStruct   
{
    public int X;
    public int Y;   
}
   
public static void ProcessData(in LargeStruct data)   
{
    // data.X=20 错误 in参数在方法内部是只读的,不能进行修改
    // 不能修改 data.X 或 data.Y
    Console.WriteLine(data.X + data.Y);   
}
   
public static void Main()   
{
    LargeStruct myData = new LargeStruct { X = 10, Y = 20 };
    ProcessData(in myData);   //输出:30
}

in修饰的方法是按引用传递的,主要用于优化性能,特别是在传递大型结构体时,可以在不增加内存开销的情况下提高方法的性能

参数在进入方法之前必须对其进行显示初始化(和ref一样)

参数在方法内部是只读的(即在方法内部是不能够对其进行修改的)

4.params参数

用法:

可变参数列表:params参数使方法能够接受数量可变的参数,这些参数被当作数组处理
位置:params参数必须是方法的最后一个参数

代码示例:

void PrintNumbers(params int[] numbers)   
{
    foreach (int number in numbers)
    {
        Console.WriteLine(number);
    }
}

PrintNumbers(1, 2, 3, 4, 5);
//PrintNumbers方法可以接受任意数量的整数参数,也可以接受一个整数数组