C#中的方法重载与继承

Question

我一直以为C#在运行时通过查看方法调用接收者（即点号前的对象）的运行时类型来动态解析方法调用。

但是以下代码示例工作方式不同。如果我在代码中使用GenericSpaceShip，则返回“Generic”；如果我使用SpaceShip，则返回“Specific”。请注意，两种情况下的运行时类型都是SpaceShip。

所以我的问题是：C#如何解析Visit方法调用，并为什么在这种情况下它会查看编译时而不是运行时类型？

请注意，这两个Visit方法具有不同的参数。正如Patko指出的那样，这意味着我不能在这里使用虚拟/重写。

class GenericSpaceShip
{
    public void Visit(GenericPlanet planet)
    {
        Console.WriteLine("Generic");
    }
}

class SpaceShip : GenericSpaceShip
{
    public void Visit(Planet planet)
    {
        Console.WriteLine("Specific");
    }
}

class GenericPlanet { }

class Planet : GenericPlanet { }

class Starter
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // SpaceShip ship = new SpaceShip();
        GenericSpaceShip ship = new SpaceShip();
        Planet planet = new Planet();

        ship.Visit(planet); // => Generic
    }
}

- Jonas Pfannschmidt

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我认为多态是您要寻找的。这与类型的运行时 vs. 编译时评估无关。 - Elad Lachmi

Answer 1

如果您想要真正的动态分辨率，则需要使用dynamic关键字，如下所示：

static void Main(string[] args)
{
    dynamic ship = new SpaceShip();
    Planet planet = new Planet();

    ship.Visit(planet); // => Specific

    // also
    GenericPlanet genericPlanet = new GenericPlanet();
    ship.Visit(planet); // Generic
}

在这种情况下，行为会像您所描述的那样——参数的类型很重要。但是您最有可能想要的是方法覆盖，如下所示：

class GenericSpaceShip
{
    public virtual void Visit(GenericPlanet planet)
    {
        Console.WriteLine("Generic");
    }
}

class SpaceShip : GenericSpaceShip
{
    public override void Visit(GenericPlanet planet)
    {
        Console.WriteLine("Specific");
    }
}

在这种情况下，如果你有一艘 SpaceShip 的实例，则将调用 Specific 方法；如果有一个 GenericSpaceShip 实例，则将调用 Generic 方法，不考虑行星类型。在这种情况下，船的类型很重要：

static void Main(string[] args)
{
    SpaceShip ship = new SpaceShip();
    Planet planet = new Planet();

    ship.Visit(planet); // => Specific

    // also
    GenericPlanet genericPlanet = new GenericPlanet();
    ship.Visit(planet); // Specific       
}

如果使用GenericSpaceShip，则永远会得到Generic。

- Patko

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我不知道为什么有人会投反对票：使用dynamic是一个100%有效的想法，它肯定会起作用。 - Sergey Kalinichenko

Answer 2

C#有两种方法：

• 在运行时解决（重写） - 这适用于抽象和虚拟方法以及实现接口的方法。除其他外，这还要求方法返回类型和参数相同。
• 在编译时解决（隐藏） - 这适用于具有相同名称和参数但不是虚拟的方法。

这给您对方法解析过程的最大控制权，但也需要您告诉编译器您的决定。

在您的代码中，派生类中的方法会隐藏基类中的方法。以下是如何修改代码使其成为重写：

class GenericSpaceShip {
    // Mark the base method virtual
    public virtual void Visit(GenericPlanet planet) {
        Console.WriteLine("Generic");
    }
}

class SpaceShip : GenericSpaceShip {
    // Mark the overriding method as such.
    // Also note that you cannot change argument types when you override:
    public override void Visit(GenericPlanet planet) {
        Console.WriteLine("Specific");
    }
}

需要注意两点：

• 重写方法的签名必须与基础方法相同（因此，它们都使用GenericPlanet；如果需要，可以进行转换）。
• 您需要使用关键字virtual和override告诉编译器这两个方法是相关的。

- Sergey Kalinichenko

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你不能在覆盖方法时更改类型，因此用 Visit(Planet) 覆盖 Visit(GenericPlanet) 是行不通的。 - Patko

@Patko非常感谢您的评论 - 我完全忽略了OP那里有不同类型的行星！ - Sergey Kalinichenko

谢谢您提到覆盖和隐藏之间的区别。这帮助我更好地理解了它。尽管如此，我不得不接受@Patko的答案，因为他给出了完美的解决方案。 - Jonas Pfannschmidt

Answer 3

在C#中，如果你想在派生类中重写方法，你需要明确声明这些方法为virtual/abstract，并使用override关键字进行重写。因此，代码应该如下所示：

class GenericSpaceShip
{
    public virtual void Visit(GenericPlanet planet)
    {
        Console.WriteLine("Generic");
    }
}

class SpaceShip : GenericSpaceShip
{
    public override void Visit(Planet planet)
    {
        Console.WriteLine("Specific");
    }
}

- swalex

Answer 4

你正在使用继承来进行方法重载，这意味着你只是在基类（SpaceShip）和派生类（GenericSpaceShip）中保留了两个具有不同签名的方法。

间接派生类对象将始终具有这两个具有不同签名的方法，并且这将在编译时进行检查。你没有覆盖任何具有相同签名和返回类型的方法，因此不会有任何运行时或动态检查。

- DSR

Answer 5

你要找的关键字是virtual和override。

class GenericSpaceShip
{
    public virtual void Visit(GenericPlanet planet)
    {
        Console.WriteLine("Generic");
    }
}

class SpaceShip : GenericSpaceShip
{
    public override void Visit(Planet planet)
    {
        Console.WriteLine("Specific");
    }
}

- ivicaa