为什么要创建父类的类型来存储子类的对象？

Question

我对 C# 中的多态性和继承有点困惑。 在学习多态性时，我发现了类似这样的东西 ParentClass P = new ChildClass();这有点令人困惑。为什么有人会创建父类的类型来存储子类的对象？但是它在 c# 中是有效的，我只想了解 3 件事： 1. 这样做的目的是什么？ 2. 这样做有什么好处？ 3. 什么时候应该创建这样的对象？ 以下是我的参考代码：

using System;

class ParentClass
{
    public void Display()
    {
        Console.WriteLine("Display method in Parent class");
    }
}

class ChildClass : ParentClass
{
    public void Display()
    {
        Console.WriteLine("Display method in Child class");
    }
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        ParentClass P = new ChildClass();
        P.Display();
    }
}

代码的输出是： Parent 类中的显示方法。

现在，如果有人必须调用父类中的方法，为什么不简单地创建 父类 P = 新父类（）； 或者如果有人必须在 Child 类中调用方法，为什么不简单地创建 ChildClass C = new ChildClass();

翻了很多论坛，还是没有找到我想要的答案。如果有人可以用例子详细解释，那将是很大的帮助。谢谢。

Answer 1

多态性的整个想法是可以从派生类类型创建对象，但将它们视为基类类型。

这样做的好处是，例如，假设您有一个获取十几个动物对象的方法。 当然，其中一些是狗，猫，鸟等

为了处理这些对象而不必检查它们的类型，您可以将它们视为 Animal 基类，而不是它们创建的类型类。

所以你可以在方法中得到一个动物列表，不用担心对象类型。

虽然它们都是针对不同的对象类型创建的，但它们都派生自 Animal 类，因此它们共享一些方法和属性。

Answer 2

我可以举一个简单的例子，让我在你的位置上睁开眼睛。 假设我们要计算一些 2D 形状的面积：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        List<Shape> shapes = new List<Shape>()
        {
            new Rectangle(5, 5),
            new Circle(2)
        };

        foreach (Shape shape in shapes) //even though we just have a "Shape" here the respective methods of "Rectangle" and "Circle" are executed
        {
            Console.WriteLine(shape.CalculateArea());
        }

        Console.ReadKey(true);
    }
}

public abstract class Shape
{
    public abstract double CalculateArea();
}

public class Rectangle : Shape
{
    private double a;
    private double b;

    public Rectangle(double a, double b)
    {
        this.a = a;
        this.b = b;
    }

    public override double CalculateArea()
    {
        return a * b;
    }
}

public class Circle : Shape
{
    private double r;

    public Circle(double r)
    {
        this.r = r;
    }

    public override double CalculateArea()
    {
        return 2 * Math.PI * r;
    }
}

如您所见，我们有一个 Shape 的父类，并从中派生出 Rectangle 和 Circle。因为我们用public abstract double ClaculateArea() 告诉C#，所有子类都必须实现这样的功能。对于我们创建的每个子类，这种计算很可能会有所不同。这样做的好处是我们可以将来自Shape 的各种不同形状保存在一个列表中。但是如果我们在这些此时子类类型未知的项目中调用CalculateArea()，则会执行相应的计算函数。

请注意，这只是此类构造如何有用的一个示例，但在我看来，这是最明显且易于理解的示例。

Answer 3

通过允许我们将子类向上转换为更派生的类或基类，我们可以创建基类的集合，其中可以包含更多派生的元素。下面看一下使用Cat 和Dog 类的实际情况，这两个类都继承自Animal 基类：

Cat c = new Cat();
Dog d = new Dog();

List<Animal> myPets = new List<Animal>();
myPets.Add(c);
myPets.Add(d); //no casting needed

所以说Animal 基础有一个保存年龄的属性：

public int Age { get; set; }

因为我们已经隐含地表示 my Cat c 和 Dog d 是 Animal 类型，所以我们可以在不进行任何转换的情况下调用此类型，这很有用。

Foreach(Animal a in myPets)
   Console.WriteLine(a.Age);

这对于我们在 Asp.Net 中具有 asp:Panel 或在包含子项（可能是 label、textbox 等的集合）的 winform 中具有 Panel 的控件集合很有用包含每个项目的List，我们可以将它们向上转换到它们都共享的基础，即Control 类，允许我们将子项目或节点的集合作为Controls 的集合保存，并且当我们想做一些操作，我们可以将其向下转换为更派生的类型（使用as/is）

这在委托中也很有用，当创建一个委托时，我们可以分配一个比它返回的更派生的类型，从而可以为多种不同的类型重用。这对于泛型类型的集合也是如此。您应该在链接上阅读更多内容，因为它有很好的示例。

这是协变和逆变

在 C# 中，协变和逆变支持数组类型、委托类型和泛型类型参数的隐式引用转换。协变保持赋值兼容性，而逆变反转它。

Further reading

Answer 4

1.目的，a)你必须先调用子类构造函数，然后再调用父类成员，

2.优点，a)用于调用子类构造函数。

3.When To Use, a)当需要先访问子类构造函数，再访问父类成员时。

代码

class ParentClass
{
    public void Display()
    {
        Console.WriteLine("Display method in Parent class");//second get executed
    }
}

class ChildClass : ParentClass
{
    public ChildClass(string x)//first get executed
    {
        Console.WriteLine(x);
    }
    public void Display1()
    {
        Console.WriteLine("Display method in Child class");
    }
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        ParentClass P = new ChildClass("First get Executed");
        P.Display();
        Console.ReadKey();
    }
}

Answer 5

有一些限制。通过 Parent 调用 DerivedClasses/Child Class 可能不是正确的方法。无论是缺点还是限制，我都会自行解释

最终在一个项目中创建父类和派生类 和另一个具有 ParentClass 类型属性的类

并使所有父子类都为内部类

using System;


namespace Logic
{
    public class IndraDhanush
    {
        public Vehicle[] VehiclesLocal { get; set; }

        public IndraDhanush(Vehicle[] vehicles)
        {
            this.VehiclesLocal = vehicles;
        }
    }
    internal class Vehicle
    {
    }
    internal class FourWheeler : Vehicle
    {
    }
    internal class Car : FourWheeler
    {
    }
    internal class PetrolCar : Car
    {
    }
    internal class ElectricCar : Car
    {
    }
}

现在在另一个项目中引用这个类库 现在制作一个将父类存储为类成员的类的对象

    static void Main(string[] args)
    {
        IndraDhanush indraDhanush = new IndraDhanush(new Vehicle[] { new Vehicle(), new FourWheeler(), new Car(), new ElectricCar() });
    }

好吧，我们可以尝试避免这种情况 > 我们可以尝试将 Vehicle Class 设为 Public，但仍然无法访问 Child 类。

也可以添加图像格式的代码。 Image for Both Projects