章面向?qū)ο缶幊踢M(jìn)階

第4章面向?qū)ο缶幊踢M(jìn)階4.1類(lèi)的繼承與多態(tài)當(dāng)今的面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言都提供了繼承和多態(tài)的功能，C#作為一種面向?qū)ο蟮母呒?jí)編程語(yǔ)言也具有這樣的特點(diǎn)。繼承是面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的基本特征，是實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用的手段。繼承使得在原有的類(lèi)基礎(chǔ)之上，對(duì)原有的程序進(jìn)行擴(kuò)展，從而提高程序開(kāi)發(fā)的速度，實(shí)現(xiàn)代碼的復(fù)用。同一種方法作用于不同對(duì)象可以產(chǎn)生不同的結(jié)果，這就是多態(tài)性。它是在基類(lèi)中使用虛方法，在其派生類(lèi)中使用重載實(shí)現(xiàn)的。4.1.1繼承1.使用繼承繼承是指這樣一種能力：它可以使用現(xiàn)有類(lèi)的所有功能，并在無(wú)需重新編寫(xiě)原來(lái)的類(lèi)的情況下對(duì)這些功能進(jìn)行擴(kuò)展。使用繼承而產(chǎn)生的類(lèi)被稱(chēng)為派生類(lèi)或者子類(lèi)，而被繼承的類(lèi)則稱(chēng)為基類(lèi)、超類(lèi)或父類(lèi)?？陀^世界中的許多事物之間往往都是具有相同的特征，具有繼承的特點(diǎn)。圖4.1和圖4.2是兩個(gè)采用類(lèi)的層次圖表示繼承的例子。1.使用繼承圖4.1類(lèi)的層次結(jié)構(gòu)1圖4.2類(lèi)的層次結(jié)構(gòu)24.1.1繼承【例4.1】類(lèi)的繼承。usingSystem;//定義基類(lèi)ShapepublicclassShape{ protectedstringColor; publicShape() {;} publicShape(stringColor) { this.Color=Color; } publicstringGetColor() { returnColor; }}【例4.1】//定義Circle類(lèi)，從Shape類(lèi)中派生publicclassCircle:Shape{ privatedoubleRadius; publicCircle(stringColor,doubleRadius) { this.Color=Color; this.Radius=Radius; } publicdoubleGetArea() { returnSystem.Math.PI*Radius*Radius; }}【例4.1】//派生類(lèi)Rectangular,從Shape類(lèi)中派生publicclassRectangular:Shape{ protecteddoubleLength,Width; publicRectangular() {Length=Width=0;} publicRectangular(stringColor,doubleLength,doubleWidth) { this.Color=Color; this.Length=Length; this.Width=Width; } publicdoubleAreaIs() { returnLength*Width; }【例4.1】publicdoublePerimeterIs()//周長(zhǎng)

{ return(2*(Length+Width)); }}//派生類(lèi)Square,從Rectangular類(lèi)中派生publicclassSquare:Rectangular{ publicSquare(stringColor,doubleSide) { this.Color=Color; this.Length=this.Width=Side; }}publicclassTestInheritance{ publicstaticvoidMain()【例4.1】{ CircleCir=newCircle("orange",3.0); Console.WriteLine("Circlecoloris{0},Circleareais{1}",Cir.GetColor(),Cir.GetArea()); RectangularRect=newRectangular("red",13.0,2.0); Console.WriteLine("Rectangualrcoloris{0},Rectangualrareais{1},Rectangularperimeteris{2}",Rect.GetColor(),Rect.AreaIs(),Rect.PerimeterIs()); SquareSqu=newSquare("green",5.0); Console.WriteLine("Squarecoloris{0},SquareAreais{1},Squareperimeteris{2}",Squ.GetColor(),Squ.AreaIs(),Squ.PerimeterIs()); }}

運(yùn)行結(jié)果如圖4.3所示。圖4.3運(yùn)行結(jié)果4.1.1繼承2.base關(guān)鍵字例4.1程序中的square類(lèi)也可以改寫(xiě)為：//派生類(lèi)Square,從Rectangular類(lèi)中派生publicclassSquare:Rectangular{ publicSquare(stringColor,doubleSide):base(Color,Side,Side) {;}}關(guān)鍵字base的作用是調(diào)用Rectangular類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)并將Square類(lèi)的變量初始化。如果將Square類(lèi)改寫(xiě)成：//派生類(lèi)Square,從Rectangular類(lèi)中派生publicclassSquare:Rectangular{ publicSquare(stringColor,doubleSide) {;}}2.base關(guān)鍵字實(shí)際上這種情況調(diào)用的是父類(lèi)的無(wú)參構(gòu)造函數(shù)，而不是有參構(gòu)造函數(shù)，等同于：//派生類(lèi)Square,從Rectangular類(lèi)中派生publicclassSquare:Rectangular{ publicSquare(stringColor,doubleSide):base() {;}}base關(guān)鍵字除了能調(diào)用基類(lèi)對(duì)象構(gòu)造函數(shù)，還可以調(diào)用基類(lèi)的方法。在下例中，Employee類(lèi)的GetInfoEmployee方法使用了base關(guān)鍵字調(diào)用基類(lèi)Person的GetInfoPerson方法。2.base關(guān)鍵字【例4.2】base調(diào)用基類(lèi)的方法。usingSystem;publicclassPerson{ protectedstringPhone=""; protectedstringName="李明"; publicvoidGetInfoPerson() { Console.WriteLine("Phone:{0}",Phone); Console.WriteLine("Name:{0}",Name); }}classEmployee:Person{ publicstringID="ABC567EFG"; publicvoidGetInfoEmployee()【例4.2】{ //調(diào)用基類(lèi)Person的GetInfo方法

base.GetInfoPerson(); Console.WriteLine("EmployeeID:{0}",ID); }}classTestClass{ publicstaticvoidMain() { EmployeeEmployees=newEmployee(); Employees.GetInfoEmployee(); }}4.1.1繼承3.繼承中的構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)在前面討論過(guò)派生類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)會(huì)隱式調(diào)用父類(lèi)的無(wú)參構(gòu)造函數(shù)。那么，如果父類(lèi)也是派生于其它類(lèi)，會(huì)是什么樣的情形呢？C#的執(zhí)行順序是這樣的：根據(jù)層次鏈找到最頂層的基類(lèi)，先調(diào)用基類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)，再依次調(diào)用各級(jí)派生類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)。而析構(gòu)函數(shù)的次序正好相反?！纠?.3】繼承中的構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)。usingSystem;publicclassBaseLifeSample{ publicstaticvoidMain() { Sons1=newSon(); }}publicclassGrandsire【例4.3】{ publicGrandsire() { Console.WriteLine("調(diào)用Grandsire的構(gòu)造函數(shù)"); } ~Grandsire() { Console.WriteLine("調(diào)用Grandsire的析構(gòu)函數(shù)"); }}publicclassFather:Grandsire{ publicFather() { Console.WriteLine("調(diào)用Father的構(gòu)造函數(shù)"); } ~Father() { Console.WriteLine("調(diào)用Father的析構(gòu)函數(shù)"); }}【例4.3】publicclassSon:Father{ publicSon() { Console.WriteLine("調(diào)用Son的構(gòu)造函數(shù)"); } ~Son() { Console.WriteLine("調(diào)用Son的析構(gòu)函數(shù)"); }}

運(yùn)行結(jié)果如圖4.4所示。圖4.4運(yùn)行結(jié)果4.1.1繼承4.System.Object類(lèi)C#所有類(lèi)都派生于System.Object類(lèi)。在定義類(lèi)時(shí)如果沒(méi)有指定派生于哪一個(gè)類(lèi)，系統(tǒng)就默認(rèn)其派生于Object類(lèi)。例4.2中Shape的定義就等同于：publicclassShape:System.Object{ …} System.Object類(lèi)常見(jiàn)的公有方法是：

Equals：如果兩個(gè)對(duì)象具有相同值時(shí)，方法將返回true。

GetHashCode：方法返回對(duì)象的值的散列碼。

ToString：通過(guò)在派生類(lèi)中重寫(xiě)該方法，返回一個(gè)表示對(duì)象狀態(tài)的字符串。4.1.2多態(tài)多態(tài)也是面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的基本特征之一，是指在程序執(zhí)行之前無(wú)法根據(jù)函數(shù)名和參數(shù)確定調(diào)用哪一個(gè)操作，而是程序執(zhí)行過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況動(dòng)態(tài)確定，從而帶來(lái)編程高度的靈活性。實(shí)現(xiàn)多態(tài)的方法是使用虛方法。1.虛方法的重載在類(lèi)的方法前加上關(guān)鍵字virtual,則該方法被稱(chēng)為虛方法。通過(guò)對(duì)虛方法的重載，實(shí)現(xiàn)在程序運(yùn)行過(guò)程中確定調(diào)用的方法。需要注意的是這里所講的重載與第3章所講的通過(guò)參數(shù)類(lèi)型與參數(shù)個(gè)數(shù)的不同實(shí)現(xiàn)的重載含義是不同的?！纠?.4】虛方法的重載。usingSystem;classA{ publicvoidF(){Console.WriteLine("A.F");} publicvirtualvoidG(){Console.WriteLine("A.G");}}【例4.4】classB:A{ newpublicvoidF(){Console.WriteLine("B.F");} publicoverridevoidG(){Console.WriteLine("B.G");}}classTest{ staticvoidMain() { Bb=newB(); Aa=b; a.F(); b.F(); a.G(); b.G(); }}【例4.4】

在A類(lèi)定義了提供了非虛的F和虛方法G，派生類(lèi)B則對(duì)方法F實(shí)現(xiàn)覆蓋，對(duì)虛方法G實(shí)現(xiàn)了虛方法的的重載?！癆a=b”實(shí)際上a仍舊是一個(gè)b對(duì)象。輸出結(jié)果為：

A.F B.FB.GB.G

在例4.1中計(jì)算圓形和矩形的面積分用了兩個(gè)不同的方法GetArea和AreaIs，也可以通過(guò)虛方法實(shí)現(xiàn)。將Shape中增加虛方法：

publicvirtualdoubleGetArea() { return0.0; }

在Circle類(lèi)中對(duì)虛方法重載：

publicoverridedoubleGetArea() { returnSystem.Math.PI*radius*radius; }

在Rectangular類(lèi)中對(duì)虛方法重載：

publicoverridedoubleGetArea() { returnLength*Width;}4.1.2多態(tài)【例4.5】用虛方法的實(shí)現(xiàn)重載usingSystem;//定義基類(lèi)ShapepublicclassShape{ protectedstringColor; publicShape() {;} publicShape(stringColor) { this.Color=Color; } publicstringGetColor() { returnColor; } publicvirtualdoubleGetArea() { return0.0; }}【例4.5】//定義Circle類(lèi)，從Shape類(lèi)中派生publicclassCircle:Shape{ privatedoubleRadius; publicCircle(stringColor,doubleRadius) { this.Color=Color; this.Radius=Radius; } publicoverridedoubleGetArea() { returnSystem.Math.PI*Radius*Radius; }}//派生類(lèi)Rectangular,從Shape類(lèi)中派生publicclassRectangular:Shape【例4.5】{ protecteddoubleLength,Width; publicRectangular(stringColor,doubleLength,doubleWidth) { this.Color=Color; this.Length=Length; this.Width=Width; } publicoverridedoubleGetArea() { returnLength*Width; } publicdoublePerimeterIs() //周長(zhǎng)

{ return(2*(Length+Width)); }}【例4.5】//派生類(lèi)Square,從Rectangular類(lèi)中派生publicclassSquare:Rectangular{ publicSquare(stringColor,doubleSide):base(Color,Side,Side) {;}}publicclassTestInheritance{ publicstaticvoidMain() { CircleCir=newCircle("orange",3.0); Console.WriteLine("Circlecoloris{0},Circleareais{1}",Cir.GetColor(),Cir.GetArea()); RectangularRect=newRectangular("red",13.0,2.0); Console.WriteLine("Rectangualrcoloris{0},Rectangualrareais{1},Rectangularperimeteris【例4.5】{2}",Rect.GetColor(),Rect.GetArea(),Rect.PerimeterIs()); SquareSqu=newSquare("green",5.0); Console.WriteLine("Squarecoloris{0},SquareAreais{1},Squareperimeteris{2}",Squ.GetColor(),Squ.GetArea(),Squ.PerimeterIs()); ShapeShp=Cir; Console.WriteLine("Circleareais{0}",Shp.GetArea()); Shp=Rect; Console.WriteLine("Rectangualrareais{0}",Shp.GetArea()); }}4.1.2多態(tài)2.抽象類(lèi)與抽象方法抽象類(lèi)是一種特殊的基類(lèi)，并不與具體的事物聯(lián)系。抽象類(lèi)的定義使用關(guān)鍵字abstract。在圖4.2類(lèi)的層次結(jié)構(gòu)中，并沒(méi)有“圖形”這樣具體事物，所以可以將“圖形”定義為抽象類(lèi)，派生了“圓形”和“四邊形”這樣一些可以產(chǎn)生具體實(shí)例化的普通類(lèi)。需要注意的是，抽象類(lèi)是不能被實(shí)例化，它只能作為其它類(lèi)的基類(lèi)。將Shape類(lèi)定義為抽象類(lèi)：publicabstractclassShape{…}在抽象類(lèi)中也可以使用關(guān)鍵字abstract定義抽象方法，要求所有的派生非抽象類(lèi)都要重載實(shí)現(xiàn)抽象方法。引入抽象方法的原因在于抽象類(lèi)本身是一種抽象的概念，有的方法并不要具體的實(shí)現(xiàn)，而是留下來(lái)讓派生類(lèi)來(lái)重載實(shí)現(xiàn)。Shape類(lèi)中GetArea方法本身沒(méi)什么具體的意義，而只有到了派生類(lèi)Circle類(lèi)和Rectangular才可以計(jì)算具體的面積。抽象方法寫(xiě)法：publicabstractdoubleGetArea();則派生類(lèi)重載實(shí)現(xiàn)為：publicoverridedoubleGetArea(){ …}4.1.2多態(tài)【例4.6】抽象類(lèi)和抽象方法的實(shí)現(xiàn)usingSystem;//定義基類(lèi)ShapepublicabstractclassShape{ protectedstringColor; publicShape() {;} publicShape(stringColor) { this.Color=Color; } publicstringGetColor() { returnColor; } publicabstractdoubleGetArea();}【例4.6】//定義Circle類(lèi)，從Shape類(lèi)中派生publicclassCircle:Shape{ privatedoubleRadius; publicCircle(stringColor,doubleRadius) { this.Color=Color; this.Radius=Radius; } publicoverridedoubleGetArea() { returnSystem.Math.PI*Radius*Radius; }}【例4.6】//派生類(lèi)Rectangular,從Shape類(lèi)中派生publicclassRectangular:Shape{ protecteddoubleLength,Width; publicRectangular(stringColor,doubleLength,doubleWidth) { this.Color=Color; this.Length=Length; this.Width=Width; } publicoverridedoubleGetArea() { returnLength*Width; } publicdoublePerimeterIs() //周長(zhǎng)

{ return(2*(Length+Width)); }}【例4.6】//派生類(lèi)Square,從Rectangular類(lèi)中派生publicclassSquare:Rectangular{ publicSquare(stringColor,doubleSide):base(Color,Side,Side) {;}}publicclassTestInheritance{ publicstaticvoidMain() { CircleCir=newCircle("orange",3.0); Console.WriteLine("Circlecoloris{0},Circleareais{1}",Cir.GetColor(),Cir.GetArea()); RectangularRect=newRectangular("red",13.0,2.0); 【例4.6】Console.WriteLine("Rectangualrcoloris{0},Rectangualrareais{1},Rectangularperimeteris{2}",Rect.GetColor(),Rect.GetArea(),Rect.PerimeterIs()); SquareSqu=newSquare("green",5.0); Console.WriteLine("Squarecoloris{0},SquareAreais{1},Squareperimeteris{2}",Squ.GetColor(),Squ.GetArea(),Squ.PerimeterIs()); }}4.1.2多態(tài)3.密封類(lèi)和密封方法抽象類(lèi)是作為基類(lèi)，不能被實(shí)例化，由其它類(lèi)繼承。相對(duì)應(yīng)的還有一種不能被其它類(lèi)繼承的類(lèi)，叫密封類(lèi)，使用sealed關(guān)鍵字定義。如果Rectangular類(lèi)定義為密封類(lèi)

：publicclassrectangular:Shape{…}這樣Rectangular類(lèi)的派生類(lèi)Square就不再保留，否則，就會(huì)出錯(cuò)。如果類(lèi)的方法聲明包含sealed修飾符，稱(chēng)該方法為密封方法。類(lèi)的實(shí)例方法聲明包含sealed修飾符，則必須同時(shí)使用override修飾符。使用密封方法可以防止派生類(lèi)進(jìn)一步重寫(xiě)該方法。如果將圓形Circle類(lèi)的GetArea方法定義為密封類(lèi)，必須先將Shape類(lèi)GetArea方法定義為：publicvirtualdoubleGetArea(){ …}然后在Circle類(lèi)中實(shí)現(xiàn)密封方法：publicsealedoverridedoubleGetArea(){ …}4.2操作符重載如果有一個(gè)復(fù)數(shù)Complex類(lèi)對(duì)一元操作符“++”重載，可以寫(xiě)成：

publicstaticComplexoperator++(Complexa) { … }對(duì)二元操作符“+”可以寫(xiě)成:publicstaticComplexoperator+(Complexa,Complexb) { … }4.2操作符重載一元操作符有一個(gè)參數(shù)，二元操作符有二個(gè)參數(shù)。重載操作符開(kāi)始必須以publicstatic修飾?？梢灾剌d的操作符包括：一元操作符：+-!~++--truefalse二元操作符：+-*/%&|^<<>>==!=><>=<=下面的操作符要求同時(shí)重載，不能重載中間的單獨(dú)一個(gè)：一元操作符：true和false二元操作符：==和!=,>和<,>=和<=操作符重載給類(lèi)的一些操作帶來(lái)了方便。兩個(gè)復(fù)數(shù)的實(shí)部相加運(yùn)算寫(xiě)成：publicstaticdoubleAdd(complexa,complexb){ returna.r+b.r}這樣的寫(xiě)法不夠簡(jiǎn)潔，并且類(lèi)的成員修飾符不為public時(shí)就不能這樣直接的操作。4.2操作符重載【例4.7】操作符重載的實(shí)現(xiàn)usingSystem;classComplex{ doubler,v; //r+vi publicComplex(doubler,doublev) { this.r=r; this.v=v; } //二元操作符”+”重載

publicstaticComplexoperator+(Complexa,Complexb) { returnnewComplex(a.r+b.r,a.v+b.v); }【例4.7】//一元操作符”-”重載

publicstaticComplexoperator-(Complexa) { returnnewComplex(-a.r,-a.v); } //一元操作符”++”重載

publicstaticComplexoperator++(Complexa) { doubler=a.r+1; doublev=a.v+1; returnnewComplex(r,v); }publicvoidPrint() { Console.Write(r+"+"+v+"i\n"); }}【例4.7】classTest{ publicstaticvoidMain() { Complexa=newComplex(3,4); Complexb=newComplex(5,6); Complexc=-a; c.Print(); Complexd=a+b; d.Print(); a.Print(); Complexe=a++; //先賦值后++ a.Print(); e.Print(); Complexf=++a; //先++后賦值

a.Print(); f.Print(); }}4.2操作符重載在操作符重載中，返回值往往需要“new”一個(gè)新的complex對(duì)象。另外一種的操作符重載類(lèi)型是用戶(hù)定義的數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換,它實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)型之間的轉(zhuǎn)換，包括顯式轉(zhuǎn)換和隱式轉(zhuǎn)換兩種方式。編程中往往需要將一個(gè)類(lèi)型轉(zhuǎn)換成另外一個(gè)類(lèi)型。例如將int轉(zhuǎn)換成double，它們是系統(tǒng)已經(jīng)預(yù)定義的類(lèi)型，編譯器知道如何來(lái)執(zhí)行它們的轉(zhuǎn)換,具體內(nèi)容在下一節(jié)“類(lèi)型轉(zhuǎn)換”中討論。如果它們中間有的類(lèi)型不是編譯器預(yù)定義的類(lèi)型，編譯器將不知道執(zhí)行轉(zhuǎn)換，解決的方法是使用用戶(hù)定義的數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換過(guò)程不會(huì)丟失數(shù)據(jù)而出現(xiàn)異常，就采用隱式轉(zhuǎn)換。如果轉(zhuǎn)換過(guò)程有可能丟失數(shù)據(jù)，就要采用顯式轉(zhuǎn)換。隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換的寫(xiě)法如：

publicstaticimplicitoperatorSquare(doubles) { … }實(shí)現(xiàn)double向Square轉(zhuǎn)換功能。關(guān)鍵字explicit實(shí)現(xiàn)顯式類(lèi)型轉(zhuǎn)換：

publicstaticexplicitoperatordouble(Squares) { … }【例4.8】用戶(hù)定義的數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換。usingSystem;classSquare{ privatedoubleSide; publicSquare(ints) { Console.WriteLine("int類(lèi)型參數(shù)構(gòu)造函數(shù)"); Side=(double)s; } publicSquare(doubles) { Console.WriteLine("double類(lèi)型參數(shù)構(gòu)造函數(shù)"); Side=s; } //重寫(xiě)object類(lèi)的ToString()方法. publicoverridestringToString() { Console.WriteLine("重寫(xiě)object類(lèi)的ToString()方法"); returnthis.Side.ToString(); }【例4.8】 //重載”+”操作符,參數(shù)為兩個(gè)square類(lèi)

publicstaticSquareoperator+(Squarex,Squarey) { Console.WriteLine("重載+操作符,參數(shù)為兩個(gè)square類(lèi)"); returnnewSquare(x.Side+y.Side); } //重載”+”操作符，參數(shù)一個(gè)為square類(lèi)，一個(gè)為double類(lèi)型

publicstaticSquareoperator+(Squarex,doubley) { Console.WriteLine("重載+操作符，參數(shù)一個(gè)為square類(lèi)，一個(gè)為double類(lèi)型"); returnnewSquare(x.Side+y); } //重載”+”操作符，參數(shù)一個(gè)為square類(lèi)，一個(gè)為int類(lèi)型

publicstaticSquareoperator+(Squarex,inty) { Console.WriteLine("重載+操作符，參數(shù)一個(gè)為square類(lèi)，一個(gè)為int類(lèi)型"); returnx+(double)y; //調(diào)用上面的重載”+”操作符

}【例4.8】//隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)double類(lèi)型轉(zhuǎn)換為Square publicstaticimplicitoperatorSquare(doubles) { Console.WriteLine("隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)double類(lèi)型轉(zhuǎn)換為Square"); returnnewSquare(s); }//隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)int類(lèi)型轉(zhuǎn)換為Square publicstaticimplicitoperatorSquare(ints) { Console.WriteLine("隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)int類(lèi)型轉(zhuǎn)換為Square"); returnnewSquare((double)s); } //重載”==”操作符

publicstaticbooloperator==(Squarex,Squarey) { Console.WriteLine("重載==操作符，兩個(gè)參數(shù)都為square類(lèi)"); returnx.Side==y.Side; }【例4.8】//重載”!=”操作符

publicstaticbooloperator!=(Squarex,Squarey) { Console.WriteLine("重載!=操作符，兩個(gè)參數(shù)都為square類(lèi)"); return!(x==y); //調(diào)用前面的重載”==”操作符

} //當(dāng)重載”==”和”!=”的同時(shí)還要重載object類(lèi)的GetHashCode()和Equals(),否則編譯器會(huì)出現(xiàn)警告

//也可以不重寫(xiě)這兩個(gè)方法，對(duì)運(yùn)行結(jié)果沒(méi)有影響

publicoverrideboolEquals(objecto) { returnthis==(Square)o; } publicoverrideintGetHashCode() { return(int)Side; }【例4.8】//重載”>”操作符

publicstaticbooloperator>(Squarex,Squarey) { Console.WriteLine("重載>操作符，兩個(gè)參數(shù)都為square類(lèi)"); returnx.Side>y.Side; } //重載”<”操作符

publicstaticbooloperator<(Squarex,Squarey) { Console.WriteLine("重載<操作符，兩個(gè)參數(shù)都為square類(lèi)"); returnx.Side<y.Side; } //重載”<=”操作符

publicstaticbooloperator<=(Squarex,Squarey) { Console.WriteLine("重載<=操作符，兩個(gè)參數(shù)都為square類(lèi)"); return(x<y)||(x==y); //調(diào)用重載的操作符”==”和”<” }【例4.8】//重載”>=”操作符

publicstaticbooloperator>=(Squarex,Squarey) { Console.WriteLine("重載>=操作符，兩個(gè)參數(shù)都為square類(lèi)"); return(x>y)||(x==y); //調(diào)用重載的操作符”==”和”>” } publicstaticvoidMain() { Squares1=newSquare(10); Squares2=newSquare(20); Squares3=s1+s2; //調(diào)用operator+(Square,Square) Console.WriteLine(s3); //調(diào)用重寫(xiě)object類(lèi)的ToString()方法

Console.WriteLine(s3+15); //調(diào)用重寫(xiě)的operator+(Square,int)以及ToString() Console.WriteLine(s3+1.5); //調(diào)用重寫(xiě)的operator+(Square,double)和ToString() s3=10; //調(diào)用隱式轉(zhuǎn)換publicstaticimplicitoperatorSquare(int) Console.WriteLine(s3); Squares4=10;【例4.8】Console.WriteLine(s1==s4); //調(diào)用==操作符

Console.WriteLine(s1!=s4); //調(diào)用!=操作符

Console.WriteLine(s1>s2); //調(diào)用>操作符

Console.WriteLine(s1<=s4); //調(diào)用<=操作符

}}運(yùn)行結(jié)果如圖4.6所示。

Square與double和int之間有兩個(gè)隱式轉(zhuǎn)換。從double以及int隱式轉(zhuǎn)換過(guò)程不會(huì)丟失數(shù)據(jù)而出現(xiàn)異常，所以采用了隱式轉(zhuǎn)換。

Square類(lèi)默認(rèn)的基類(lèi)是Object類(lèi)，所以可以重載Object類(lèi)的方法ToString。WriteLine方法默認(rèn)的參數(shù)為String對(duì)象，所以在輸出之前都要調(diào)用ToString方法，將參數(shù)轉(zhuǎn)換為String類(lèi)型?！纠?.8】圖4.6運(yùn)行結(jié)果4.3類(lèi)型轉(zhuǎn)換實(shí)際編程中，經(jīng)常用到類(lèi)型的相互之間轉(zhuǎn)換問(wèn)題，如一個(gè)int類(lèi)型要轉(zhuǎn)換成一個(gè)long類(lèi)型。類(lèi)型轉(zhuǎn)換方法分為隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換和顯式類(lèi)型轉(zhuǎn)換，也可以采用Convert提供的方法實(shí)現(xiàn)類(lèi)型轉(zhuǎn)換。4.3.1隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換不需要加任何聲明就可以實(shí)現(xiàn)的類(lèi)型轉(zhuǎn)換，規(guī)則簡(jiǎn)單。1.隱式數(shù)值轉(zhuǎn)換數(shù)值轉(zhuǎn)換是指在整數(shù)類(lèi)型、實(shí)數(shù)類(lèi)型和字符類(lèi)型之間的轉(zhuǎn)換。sbyte類(lèi)型向int類(lèi)型轉(zhuǎn)換是一種隱式數(shù)值類(lèi)型轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換一般不會(huì)失敗，也不會(huì)丟失數(shù)據(jù)。如:sbytea=100;intb=a;隱式數(shù)值類(lèi)型轉(zhuǎn)換如表4.1所示。從int到long，long到float、double等幾種類(lèi)型轉(zhuǎn)換時(shí)可能導(dǎo)致精度的下降，但不導(dǎo)致數(shù)量上的丟失。從表4.1中可以看出，任何的原始類(lèi)型，如果值的范圍完全包含在其它類(lèi)型的值范圍內(nèi)，那么就能進(jìn)行隱式轉(zhuǎn)換。需要注意的是char類(lèi)型可以轉(zhuǎn)換為其它的整數(shù)或?qū)崝?shù)類(lèi)型，但不存在其它類(lèi)型轉(zhuǎn)換為char類(lèi)型。1.隱式數(shù)值轉(zhuǎn)換表4.1隱式數(shù)值類(lèi)型轉(zhuǎn)換1.隱式數(shù)值轉(zhuǎn)換【例4.9】隱式數(shù)值轉(zhuǎn)換。usingSystem;classReferenceConversion{ staticvoidMain() { chara='m'; intb=a; Console.WriteLine("aequals:{0}",a); Console.WriteLine("bequals:{0}",b); }}運(yùn)行結(jié)果如下：aequals:m bequals:107如果這樣寫(xiě): intb=7; chara=b; Console.WriteLine("aequals:{0}",a); Console.WriteLine("bequals:{0}",b);編譯器將報(bào)錯(cuò)：無(wú)法將類(lèi)型“int”隱式轉(zhuǎn)換為“char”。4.3.1隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換2.隱式枚舉轉(zhuǎn)換隱式枚舉轉(zhuǎn)換只允許將十進(jìn)制0轉(zhuǎn)換為枚舉類(lèi)型的變量?！纠?.10】隱式枚舉轉(zhuǎn)換。usingSystem;enumColor{ Red,Green,Blue}classEnumConversion{ staticvoidMain() { Colora=Color.Red;Console.WriteLine("aequals:{0}",a); a=0; Console.WriteLine("aequals:{0}",a); }}

如果寫(xiě)a=1或其它數(shù)值，編譯器提示：無(wú)法將類(lèi)型“int”隱式轉(zhuǎn)換為“Color”。4.3.1隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換3.隱式引用轉(zhuǎn)換類(lèi)型s向類(lèi)型t隱式引用轉(zhuǎn)換的條件是：s是從t派生來(lái)的，且s和t可以是接口或類(lèi)。兩個(gè)數(shù)組的之間的隱式轉(zhuǎn)換的條件是：兩個(gè)數(shù)組的維數(shù)相同，元素都是引用類(lèi)型，且存在數(shù)組元素的隱式引用轉(zhuǎn)換。例如:classEmployee //隱含繼承自System.Object{…}classApp{Employeee;objecto=e;…}使用隱式轉(zhuǎn)換的因?yàn)樵谟贓mployee是派生自O(shè)bject類(lèi)。4.3.2顯式類(lèi)型轉(zhuǎn)換顯式類(lèi)型轉(zhuǎn)換只有在某些情況下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，規(guī)則復(fù)雜，需要用戶(hù)正確指定要轉(zhuǎn)換的類(lèi)型。又稱(chēng)強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換。1.顯式數(shù)值轉(zhuǎn)換int類(lèi)型向byte類(lèi)型轉(zhuǎn)換就是一種顯式數(shù)值類(lèi)型轉(zhuǎn)換。例如:intb=100;sbytea=(byte)b;sbyte取值范圍是0～255，當(dāng)intb顯式轉(zhuǎn)換為sbyte時(shí)不會(huì)丟失信息。intb=1000;sbytea=(byte)b;則會(huì)出信息丟失，這是顯式數(shù)值轉(zhuǎn)換過(guò)程要注意的。顯式數(shù)值類(lèi)型可轉(zhuǎn)換的類(lèi)型如表4.2。1.顯式數(shù)值轉(zhuǎn)換表4.2顯式數(shù)值類(lèi)型轉(zhuǎn)換4.3.2顯式類(lèi)型轉(zhuǎn)換2.顯式枚舉轉(zhuǎn)換顯式枚舉轉(zhuǎn)換包括幾種情況：從sbyte,byte,short,ushort,int,uint,long,ulong,char,float,double,decimal類(lèi)型到任何枚舉類(lèi)型；從任何枚舉類(lèi)型到sbyte,byte,short,ushort,int,uint,long,ulong,char,float,double,decimal；從任何枚舉類(lèi)型到任何其它枚舉類(lèi)型。顯式枚舉轉(zhuǎn)換其本質(zhì)是枚舉類(lèi)型的元素類(lèi)型與要轉(zhuǎn)換的類(lèi)型之間的顯式轉(zhuǎn)換。【例4.11】顯式枚舉轉(zhuǎn)換。usingSystem;enumColor{ Red, Green=10, Blue}classTest{ staticvoidMain()【例4.11】{ Console.WriteLine(StringFromColor(Color.Red)); Console.WriteLine(StringFromColor(Color.Green)); Console.WriteLine(StringFromColor(Color.Blue)); }//枚舉類(lèi)型向整數(shù)類(lèi)型顯式轉(zhuǎn)換

staticstringStringFromColor(Colorc) { switch(c) { caseColor.Red: //將指定的String中的每個(gè)格式項(xiàng)替換為相應(yīng)對(duì)象的值的文本等效項(xiàng)。

returnString.Format("Red={0}",(int)c); caseColor.Green: returnString.Format("Green={0}",(int)c); caseColor.Blue: returnString.Format("Blue={0}",(int)c);

【例4.11】default: return"Invalidcolor"; } }}運(yùn)行結(jié)果如下：

Red=0Green=10Blue=114.3.2顯式類(lèi)型轉(zhuǎn)換3.顯式引用轉(zhuǎn)換類(lèi)型s向類(lèi)型t顯式引用轉(zhuǎn)換的條件是t是從s派生來(lái)的，且s和t可以是接口或類(lèi)。兩個(gè)數(shù)組的之間的隱式轉(zhuǎn)換的條件是兩個(gè)數(shù)組的維數(shù)相同，元素都是引用類(lèi)型，且存在數(shù)組元素的顯式引用轉(zhuǎn)換。例如:classEmployee //隱含繼承自System.Object{ …}classApp{objectoEmployeee=(Employee)o;…}4.3.3使用Convert轉(zhuǎn)換System.Convert類(lèi)中有一套的靜態(tài)方法實(shí)現(xiàn)類(lèi)型的轉(zhuǎn)換，即使要轉(zhuǎn)換的類(lèi)型之間沒(méi)有什么聯(lián)系也可以很方便的實(shí)現(xiàn)類(lèi)型的轉(zhuǎn)換。包括的方法列在表4.3中。表4.3Convert類(lèi)轉(zhuǎn)換的方法4.3.3使用Convert轉(zhuǎn)換【例4.12】System.Convert實(shí)現(xiàn)類(lèi)型轉(zhuǎn)換。usingSystem; classTestConvert{ staticvoidMain() { shorta; try { Console.WriteLine("Enterastring:"); a=Convert.ToInt16(Console.ReadLine()); Console.WriteLine("aequals:{0}",a); } catch(FormatException) { Console.WriteLine("字符串不是由數(shù)字組成或?yàn)榭?"); } catch(OverflowException) { Console.WriteLine("字符串的數(shù)值超出了short范圍."); } }}4.4結(jié)構(gòu)與接口4.4.1結(jié)構(gòu)

C#中的結(jié)構(gòu)除了包含有數(shù)據(jù)成員，還有構(gòu)造函數(shù)、方法、屬性、事件、索引等成員，結(jié)構(gòu)也可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口。結(jié)構(gòu)與類(lèi)很類(lèi)似，但也有很多的區(qū)別。首先結(jié)構(gòu)是值類(lèi)型，而類(lèi)是引用類(lèi)型?！纠?.13】值類(lèi)型的結(jié)構(gòu)。usingSystem;//定義結(jié)構(gòu) MyStructstructMyStruct{ //定義字段x,y publicintx; publicinty; //定義構(gòu)造函數(shù)

publicMyStruct(inti,intj) { x=i; y=j; }【例4.13】//定義方法

publicvoidSum() { intsum=x+y; Console.WriteLine("Thesumis{0}",sum); }}classClass1{ staticvoidMain() { MyStructs1=newMyStruct(1,2); MyStructs2=s1; s1.x=2; s1.Sum(); s2.Sum(); }}【例4.13】運(yùn)行結(jié)果如下：

Thesumis4Thesumis3程序中的s2獲得了s1的數(shù)據(jù)一份拷貝，雖然s1.x值改變了，但并沒(méi)有影響到s2。當(dāng)兩個(gè)類(lèi)的實(shí)例相等時(shí)，則表示它們指向同一段的內(nèi)存地址，試圖改變一個(gè)必然要影響到另一個(gè)。結(jié)構(gòu)實(shí)例化時(shí)也可以不用new。例如，Class1也可以寫(xiě)成：classClass1{ staticvoidMain() { MyStructs1; s1.x=1; s1.y=2; MyStructs2=s1; s1.x=2; s1.Sum(); s2.Sum(); }}【例4.13】如果在Main()加入：

MyStructs3=newMyStruct();s3.Sum();

雖然結(jié)構(gòu)中沒(méi)有默認(rèn)的無(wú)參構(gòu)造函數(shù)，但是卻可以調(diào)用無(wú)參構(gòu)造函數(shù)，并且將值類(lèi)型的數(shù)據(jù)成員設(shè)置為對(duì)應(yīng)值類(lèi)型的缺省值，將其引用類(lèi)型的數(shù)據(jù)成員設(shè)置為null。所以s3.x和s3.y都為0，s3最終的和也為0。結(jié)構(gòu)與類(lèi)的區(qū)別如表4.4所示。表4.4結(jié)構(gòu)與類(lèi)的區(qū)別4.4.2接口1.接口介紹接口是用來(lái)定義一種程序的協(xié)定。接口好比一種模版，這種模版定義了實(shí)現(xiàn)接口的對(duì)象必須實(shí)現(xiàn)的方法，其目的就是讓這些方法可以作為接口實(shí)例被引用。接口的定義如：

publicinterfaceIPartA { voidSetDataA(stringdataA); }接口使用關(guān)鍵字interface定義，接口可以使用的修飾符包括new,public,protected,internal,private等。接口的命名通常是以I開(kāi)頭，如IPartA,IPartB。接口的成員可以是方法、屬性、索引器和事件，但不可以有任何的成員變量，也不能在接口中實(shí)現(xiàn)接口成員。接口不能被實(shí)例化。接口的成員默認(rèn)是公共的，因此不允許成員加上修飾符。4.4.2接口【例4.14】接口演示。usingSystem;//定義接口IPartApublicinterfaceIPartA{ voidSetDataA(stringdataA);}//定義接口IPartB,繼承IPartApublicinterfaceIPartB:IPartA{ voidSetDataB(stringdataB);}//定義類(lèi)SharedClass，繼承接口IPartBpublicclassSharedClass:IPartB{ privatestringDataA; privatestringDataB;【例4.14】//實(shí)現(xiàn)接口IPartA的方法SetDataA publicvoidSetDataA(stringdataA) { DataA=dataA; Console.WriteLine("{0}",DataA); }//實(shí)現(xiàn)接口IPartB的方法SetDataB publicvoidSetDataB(stringdataB) { DataB=dataB; Console.WriteLine("{0}",DataB); }}【例4.14】classtest{ staticvoidMain() { SharedClassa=newSharedClass(); a.SetDataA("interfaceIPartA"); a.SetDataB("interfaceIPartB"); }}運(yùn)行結(jié)果如下：interfaceIPartAinterfaceIPartB 程序中一共定義兩個(gè)接口和一個(gè)類(lèi)。接口IPartA定義方法SetDataA，接口IPartB定義方法SetDataB。接口之間也有繼承關(guān)系，接口IPartB繼承接口IPartA，也就繼承了接口IPartA的SetDataA方法。接口只能定義方法，實(shí)現(xiàn)要由類(lèi)或者結(jié)構(gòu)來(lái)完成。SharedClass類(lèi)派生于接口IPartB，因此要實(shí)現(xiàn)IPartB的SetDataB方法，也要實(shí)現(xiàn)IPartA的SetDataA方法。4.4.2接口接口允許多重繼承：interfaceID:IA,IB,IC{ …}類(lèi)可以同時(shí)有一個(gè)基類(lèi)和零個(gè)以上的接口，并要將基類(lèi)寫(xiě)在前面：classClassB:ClassA,IA,IB{ …}4.4.2接口2.接口的實(shí)現(xiàn)指出接口成員所在的接口，則稱(chēng)為顯式接口成員。上面程序接口實(shí)現(xiàn)可改寫(xiě)成：//沒(méi)有定義為publicvoidIPartA.SetDataA(stringdataA) { DataA=dataA; Console.WriteLine("{0}",DataA); }//沒(méi)有定義為publicvoidIPartB.SetDataB(stringdataB) { DataB=dataB; Console.WriteLine("{0}",DataB); }2.接口的實(shí)現(xiàn)顯式接口成員只能通過(guò)接口來(lái)調(diào)用。

classtest{ staticvoidMain() { SharedClassa=newSharedClass(); IPartBpartb=a; partb.SetDataA("interfaceIPartA"); partb.SetDataB("interfaceIPartB"); }}方法本身并不是類(lèi)SharedClass提供，a.SetDataA("interfaceIPartA")或a.SetDataB("interfaceIPartB")調(diào)用都是錯(cuò)誤的。顯式接口成員沒(méi)被聲明為public，這是因?yàn)檫@些方法都有著雙重的身份。當(dāng)在一個(gè)類(lèi)中使用顯式接口成員時(shí)，該方法被認(rèn)為是私有方法，因此不能用類(lèi)的實(shí)例調(diào)用它。但是，當(dāng)將類(lèi)的引用轉(zhuǎn)型為接口引用時(shí)，接口中定義的方法就可以被調(diào)用，這時(shí)它又成為了一個(gè)公有方法。2.接口的實(shí)現(xiàn)【例4.15】顯式接口調(diào)用usingSystem;publicinterfaceIWindow{ ObjectGetMenu();}publicinterfaceIRestaurant{ ObjectGetMenu();}//該類(lèi)型繼承自system.Object，并實(shí)現(xiàn)了IWindow和IRestaurant接口publicclassGiuseppePizzaria:IWindow,IRestaurant{ //該方法包括了IWindow接口的GetMenu方法實(shí)現(xiàn)

ObjectIWindow.GetMenu() { return"IWindow.GetMenu"; }【例4.15】//該方法包括了IRestaurant接口的GetMenu方法實(shí)現(xiàn)

ObjectIRestaurant.GetMenu() { return"IRestaurant.GetMenu"; } //這個(gè)GetMenu方法與接口沒(méi)有任何關(guān)系

publicObjectGetMenu() { return"GiuseppePizzaria.GetMenu"; } staticvoidMain() { //構(gòu)造一個(gè)類(lèi)實(shí)例

GiuseppePizzariagp=newGiuseppePizzaria(); Objectmenu; //調(diào)用公有的GetMenu方法。使用GiuseppePizzaria引用, //顯式接口成員將為私有方法，因此不可能被調(diào)用?！纠?.15】menu=gp.GetMenu(); Console.WriteLine(menu);//調(diào)用IWindow的GetMenu方法。使用IWindow引用, //因此只有IWindow.GetMenu方法被調(diào)用。

menu=((IWindow)gp).GetMenu(); Console.WriteLine(menu); //調(diào)用IRestaurant的GetMenu方法。使用IRestaurant引用, //因此只有IRestaurant.GetMenu方法被調(diào)用。

menu=((IRestaurant)gp).GetMenu(); Console.WriteLine(menu); }}

運(yùn)行結(jié)果如下：GiuseppePizzaria.GetMenuIWindow.GetMenuIrestaurantGetMenu4.5集合與索引器4.5.1集合C#為用戶(hù)提供一種稱(chēng)為集合的新類(lèi)型。集合類(lèi)似于數(shù)組，是一組組合在一起的類(lèi)型化的對(duì)象，可以通過(guò)遍歷來(lái)訪問(wèn)數(shù)組中的每個(gè)元素。.NET提供實(shí)現(xiàn)集合的接口，包括IEnumerable,ICollection,Ilist等,只需繼承實(shí)現(xiàn)集合接口。另外也可以直接使用.NET已經(jīng)定義的一些集合類(lèi)，包括Array,ArrayList,Queue,Stack,BitArrary，Hashtable等。集合類(lèi)是由命名空間System.Collections提供。1.自定義集合自定義集合是指實(shí)現(xiàn)System.Collections提供的集合接口的集合。下面以IEnumerable集合接口為例自定義集合。1.自定義集合IEnumerable接口定義：publicinterfaceIEnumerable{IenumeratorGetEnumerator();}實(shí)現(xiàn)IEnumerable的同時(shí)也要實(shí)現(xiàn)IEnumerator接口。IEnumerator接口為：publicinterfaceIEnumerator{ objectCurrent{get();} boolMoveNext(); voidReset();}1.自定義集合【例4.16】IEnumerable自定義集合。usingSystem;usingSystem.Collections;//集合類(lèi)的命名空間namespaceCustomCollection{ //定義集合中的元素MyClass類(lèi)

classMyClass { publicstringName; publicintAge; //帶參構(gòu)造器

publicMyClass(stringname,intage) { this.Name=name; this.Age=age; } }【例4.16】//實(shí)現(xiàn)接口Ienumerator和IEnumerable類(lèi)Iterator publicclassIterator:IEnumerator,IEnumerable { //初如化MyClass類(lèi)型的集合

privateMyClass[]ClassArray; intCnt; publicIterator() { //使用帶參構(gòu)造器賦值

ClassArray=newMyClass[4]; ClassArray[0]=newMyClass("Kith",23); ClassArray[1]=newMyClass("Smith",30); ClassArray[2]=newMyClass("Geo",19); ClassArray[3]=newMyClass("Greg",14); Cnt=-1; } 【例4.16】//實(shí)現(xiàn)IEnumerator的Reset()方法

publicvoidReset() { //指向第一個(gè)元素之前，Cnt為-1,遍歷是從0開(kāi)始

Cnt=-1; } //實(shí)現(xiàn)IEnumerator的MoveNext()方法

publicboolMoveNext() { return(++Cnt<ClassArray.Length); } //實(shí)現(xiàn)IEnumerator的Current屬性

publicobjectCurrent { get { returnClassArray[Cnt]; } }【例4.16】//實(shí)現(xiàn)IEnumerable的GetEnumerator()方法

publicIEnumeratorGetEnumerator() { return(IEnumerator)this; } staticvoidMain() { IteratorIt=newIterator(); //像數(shù)組一樣遍歷集合

foreach(MyClassMYinIt) { Console.WriteLine("Name:"+MY.Name.ToString()); Console.WriteLine("Age:"+MY.Age.ToString()); } } }}【例4.16】運(yùn)行結(jié)果如圖4.7所示。圖4.7運(yùn)行結(jié)果4.5.1集合2.使用集合類(lèi) 另一種使用集合的方法是使用系統(tǒng)已經(jīng)定義的集合類(lèi)。下面就以Stack類(lèi)為例介紹。Stack類(lèi)表示對(duì)象的后進(jìn)先出集合。Stack類(lèi)常用的方法有：Clear：從Stack中移除所有對(duì)象Pop：移除并返回位于Stack頂部的對(duì)象Push：將對(duì)象插入Stack的頂部Peek：返回位于Stack頂部的對(duì)象但不將其移除Stack類(lèi)將它的對(duì)象存儲(chǔ)在數(shù)組。只要數(shù)組足夠大到可以存儲(chǔ)新的對(duì)象，調(diào)用Push方法就是非常有效的。但是如果內(nèi)部數(shù)組必須調(diào)整大小，就必須分配新數(shù)組并把現(xiàn)有的對(duì)象復(fù)制到新數(shù)組中。為了避免這一昂貴的操作成本，可以采用預(yù)選分配一個(gè)大的內(nèi)部數(shù)組，或定義滿(mǎn)足執(zhí)行需要的合適的增長(zhǎng)系數(shù)。2.使用集合類(lèi)【例4.17】Stack類(lèi)的用法示例。usingSystem;usingSystem.Collections;classStackExample{ stati