【C#基础概念】虚方法virtual

目录：

• 一、虚方法的概念
• 二、虚方法的特点
• 三、虚方法的作用
• 四、虚方法的声明
• 五、虚方法的执行
• 六、虚拟类的规则

一、虚方法的概念

在C#中，虚方法就是可以被子类重写的方法，如果子类重写了虚方法，则在运行时将运行重写的逻辑；如果子类没有重写虚方法，则在运行时将运行父类的逻辑。虚函数在编译期间是不被静态编译的，它的相对地址是不确定的，它会根据运行时期对象实例来动态判断要调用的函数，其中那个申明时定义的类叫申明类，那个执行时实例化的类叫实例类。虚方法是用virtual关键字声明的

A a = new B(); 其中A是申明类，B是实例类。

 

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二、虚方法的特点

1. 虚方法前不允许有static,abstract,或override修饰符(因为静态的方法和抽象方法不能重写)
2. 虚方法不能是私有的（因为在子类中要进行重写），所以不能使用private修饰符
3. 不能在声明虚方法的同时指定重写虚方法，因为重写方法只能重写基类的虚方法，也就是要提前在基类中声明虚方法，所以virtual关键字和override关键字不能同时使用。

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三、虚方法的作用

1. 允许派生类(即其子类)对父类进行扩展。
2. 虚方法是多态特性的一种体现。
3. 增加开发过程中的可维护性，条理清晰明了。

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四、虚方法的声明

在父类中:

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public virtual 返回类型 方法名() {     方法体; }

在子类中:

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public override 返回值类型 方法名() {     base.父类方法;     方法体; }

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五、虚方法的执行

一般方法在编译时就静态地编译到了执行文件中，其相对地址在程序运行期间是不发生变化的，也就是写死了的！

虚函数在编译期间是不被静态编译的，它的相对地址是不确定的，它会根据运行时期对象实例来动态判断要调用的函数。

具体的检查流程如下：

1. 当调用一个对象的方法时，系统会直接去检查这个对象申明定义的类，即申明类，看所调用的方法是否为虚方法。
2. 如果不是虚函数，那么它就直接执行该函数。如果有virtual关键字，也就是一个虚方法，那么这个时候它就不会立刻执行该函数了，而是转去检查对象的实例类。
3. 在这个实例类里，它会检查这个实例类的定义中是否有实现该虚方法（通过new关键字）或是否有重新实现该虚方法（通过override关键字），如果有，那么OK，它就不会再找了，而马上执行该实例类中的这个重新实现的方法。而如果没有的话，系统就会不停地往上找实例类的父类，并对父类重复刚才在实例类里的检查，直到找到第一个重载了该虚方法的父类为止，然后执行该父类里重载后的方法。

下面我们通过具体实例看看：

例1：

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class A     {         public virtual void Getreturn()         {             Console.WriteLine("我是A类的虚方法");         }     }     class Program     {         static void Main(string[] args)         {             A a = new A();//定义一个a这个A类的对象,这个A就是a的申明类，实例化a对象,A是a的实例类             a.Getreturn();             Console.ReadLine();         }     }

过程：1.先检查申明类A 2.检查到是Getreturn是虚拟方法 3.转去检查实例类A，结果是它本身 4.执行实例类A中实现Getreturn的方法 5.输出结果我是A类的虚方法

例2：

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class A     {         public virtual void Getreturn()         {             Console.WriteLine("我是A类的虚方法");         }     }     class B : A     {         public override void Getreturn() //重新实现了虚方法         {             Console.WriteLine("我是B类重写后的方法");         }     }     class Program     {         static void Main(string[] args)         {             A a = new B();//定义一个a这个A类的对象,这个A就是a的申明类，实例化a对象,B是a的实例类             a.Getreturn();             Console.ReadLine();         }     }

过程：1.先检查申明类A 2.检查到是虚拟方法 3.转去检查实例类B，有重写的方法 4.执行实例类B中的方法 5.输出结果我是B类重写后的方法

例3：

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class A     {         public virtual void Getreturn()         {             Console.WriteLine("我是A类的虚方法");         }     }     class B : A     {         public override void Getreturn() //重新实现了虚方法         {             Console.WriteLine("我是B类重写后的方法");         }     }     class C : B     {         }     class Program     {         static void Main(string[] args)         {             A a = new C();//定义一个a这个A类的对象,这个A就是a的申明类，实例化a对象,C是a的实例类             a.Getreturn();             Console.ReadLine();         }     }

过程：1.先检查申明类A 2.检查到是虚拟方法 3.转去检查实例类C，无重写的方法 4.转去检查类C的父类B，有重写的方法5.执行父类B中的Getreturn方法 6.输出结果我是B类重写后的方法

例4：

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class A     {         public virtual void Getreturn()         {             Console.WriteLine("我是A类的虚方法");         }     }     class B : A     {         public new void Getreturn() //覆盖父类里的同名函数，而不是重新实现           {             Console.WriteLine("我是B类New方法");         }     }     class Program     {         static void Main(string[] args)         {             A a = new B();//定义一个a这个A类的对象,这个A就是a的申明类，实例化a对象,B是a的实例类             a.Getreturn();             Console.ReadLine();         }     }

过程：1.先检查申明类A 2.检查到是虚拟方法
3.转去检查实例类B，无重写的（这个地方要注意了，虽然B里有实现Getreturn()，但没有使用override关键字，所以不会被认为是重写）
4.转去检查类B的父类A，就是它本身 5.执行父类A中的Getreturn方法 6.输出结果我是A类的虚方法

例5：

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class A     {         public virtual void Getreturn()         {             Console.WriteLine("我是A类的虚方法");         }     }     class B : A     {         public new void Getreturn() //覆盖父类里的同名函数，而不是重新实现           {             Console.WriteLine("我是B类New方法");         }     }     class Program     {         static void Main(string[] args)         {             B b = new B();//定义一个b这个B类的对象,这个B就是b的申明类，实例化b对象,B是b的实例类             b.Getreturn();             Console.ReadLine();         }     }

过程：1.先检查申明类B 2.检查到不是虚拟方法 3.执行B类里的Getreturn() 4.输出结果我是B类New方法

可以使用抽象方法重写基类中的虚方法

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class A     {         public virtual void Getreturn()         {             Console.WriteLine("A类的虚方法");           }       }     abstract class B : A         {         public abstract override void Getreturn();//使用override修饰符,表示抽象重写了基类中该函数的实现     }     abstract class C : A     {         public abstract new void Getreturn();//使用new修饰符显式声明,表示隐藏了基类中该函数的实现     }

密封类可以重写基类中的虚方法(基类中的虚方法将隐式的转化为非虚方法，但密封类本身不能再增加新的虚方法)

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class A     {         public virtual void Getreturn()         {             Console.WriteLine("A类的虚方法");         }     }     sealed class Program:A     {         public override void Getreturn()         {             Console.WriteLine("Program类重写后的方法");         }         static void Main(string[] args)         {             Program p = new Program();             p.Getreturn();             Console.ReadLine();         }     }

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 虚方法和new

new关键用于隐藏父类的成员，所有可以用new关键字隐藏父类的虚拟方法。

abstract和虚拟方法

抽象方法是隐式的虚拟方法，所有抽象类的非抽象子类可以用new 和override关键来重写abstract 方法