abstract(C# 参考)

abstract 修饰符指示被修改内容的实现已丢失或不完整。 abstract 修饰符可用于类、方法、属性、索引和事件。 在类声明中使用 abstract 修饰符来指示某个类仅用作其他类的基类,而不用于自行进行实例化。 标记为抽象的成员必须由派生自抽象类的非抽象类来实现。

示例 1

在此示例中,类 Square 必须提供 GetArea 的实现,因为它派生自 Shape

abstract class Shape
{
    public abstract int GetArea();
}

class Square : Shape
{
    private int _side;

    public Square(int n) => _side = n;

    // GetArea method is required to avoid a compile-time error.
    public override int GetArea() => _side * _side;

    static void Main()
    {
        var sq = new Square(12);
        Console.WriteLine($"Area of the square = {sq.GetArea()}");
    }
}
// Output: Area of the square = 144

抽象类具有以下功能:

  • 抽象类不能实例化。

  • 抽象类可能包含抽象方法和访问器。

  • 无法使用 sealed 修饰符来修改抽象类,因为两个修饰符的含义相反。 sealed 修饰符阻止类被继承,而 abstract 修饰符要求类被继承。

  • 派生自抽象类的非抽象类,必须包含全部已继承的抽象方法和访问器的实际实现。

在方法或属性声明中使用 abstract 修饰符,以指示该方法或属性不包含实现。

抽象方法具有以下功能:

  • 抽象方法是隐式的虚拟方法。

  • 只有抽象类中才允许抽象方法声明。

  • 由于抽象方法声明不提供实际的实现,因此没有方法主体;方法声明仅以分号结尾,且签名后没有大括号 ({ })。 例如:

    public abstract void MyMethod();  
    

    实现由方法 override 提供,它是非抽象类的成员。

  • 在抽象方法声明中使用 staticvirtual 修饰符是错误的。

除了声明和调用语法方面不同外,抽象属性的行为与抽象方法相似。

  • 在静态属性上使用 abstract 修饰符是错误的。

  • 通过包含使用 override 修饰符的属性声明,可在派生类中重写抽象继承属性。

有关抽象类的详细信息,请参阅抽象类、密封类及类成员

抽象类必须为所有接口成员提供实现。

实现接口的抽象类有可能将接口方法映射到抽象方法上。 例如:

interface I
{
    void M();
}

abstract class C : I
{
    public abstract void M();
}

示例 2

在此示例中,类 DerivedClass 派生自抽象类 BaseClass。 抽象类包含抽象方法 AbstractMethod,以及两个抽象属性 XY

// Abstract class
abstract class BaseClass
{
    protected int _x = 100;
    protected int _y = 150;

    // Abstract method
    public abstract void AbstractMethod();

    // Abstract properties
    public abstract int X { get; }
    public abstract int Y { get; }
}

class DerivedClass : BaseClass
{
    public override void AbstractMethod()
    {
        _x++;
        _y++;
    }

    public override int X   // overriding property
    {
        get
        {
            return _x + 10;
        }
    }

    public override int Y   // overriding property
    {
        get
        {
            return _y + 10;
        }
    }

    static void Main()
    {
        var o = new DerivedClass();
        o.AbstractMethod();
        Console.WriteLine($"x = {o.X}, y = {o.Y}");
    }
}
// Output: x = 111, y = 161

在前面的示例中,如果你尝试通过使用如下语句来实例化抽象类:

BaseClass bc = new BaseClass();   // Error  

将遇到一个错误,告知编译器无法创建抽象类“BaseClass”的实例。

尽管如此,也可以使用抽象类构造函数,如以下示例所示

示例 3

public abstract class Shape
{
    public string Color { get; set; }

    // Constructor of the abstract class
    protected Shape(string color)
    {
        Color = color;
        Console.WriteLine("Created a shape with color {color}.");
    }

    // Abstract method that must be implemented by derived classes
    public abstract double CalculateArea();
}

public class Square : Shape
{
    public double Side { get; set; }

    // Constructor of the derived class calling the base class constructor
    public Square(string color, double side) : base(color)
    {
        Side = side;
    }

    public override double CalculateArea()
    {
        return Side * Side;
    }
}

public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
     {
            Square square = new Square("red", 5);
            Console.WriteLine("Area of the square: {square.CalculateArea()}");            
     }
}

Shape 类被声明为 abstract,这意味着这个类无法直接被实例化。 相反,它充当其他类的蓝图。

  • 即使无法创建抽象类的对象,它仍然可以有构造函数。 此构造函数通常为 protected,这意味着只能从派生类中访问。 在这种情况下,Shape 构造函数采用 color 参数并初始化 Color 属性。 它还将消息输出到控制台。 public Square(string color, double side) : base(color) 部件调用基类的构造函数(Shape),并将 color 参数传递给它。
  • 在 Shape 类中,定义的构造函数采用颜色作为参数 protected Shape(string color)。 这意味着 C# 不再自动提供默认无参数构造函数,因此派生类必须使用 : base(color) 表达式来调用基构造函数。 将默认值设置为颜色 protected Shape(string color="green") 将允许在派生类中省略 : base(color) 表达式,仍会调用此类构造函数 protected Shape(string color="green"),并将颜色设置为绿色。

C# 语言规范

有关详细信息,请参阅 C# 语言规范。 该语言规范是 C# 语法和用法的权威资料。

另请参阅