C#-ポリモーフィズム

言葉 polymorphism多くの形を持つことを意味します。オブジェクト指向プログラミングのパラダイムでは、ポリモーフィズムは「1つのインターフェイス、複数の関数」として表現されることがよくあります。

ポリモーフィズムは静的または動的にすることができます。にstatic polymorphism、関数への応答はコンパイル時に決定されます。にdynamic polymorphism、実行時に決定されます。

静的ポリモーフィズム

コンパイル時に関数をオブジェクトにリンクするメカニズムは、アーリーバインディングと呼ばれます。静的バインディングとも呼ばれます。C#は、静的ポリモーフィズムを実装するための2つの手法を提供します。彼らは-

  • 関数のオーバーロード
  • 演算子のオーバーロード

次の章では、演算子のオーバーロードについて説明します。

関数のオーバーロード

同じスコープ内の同じ関数名に対して複数の定義を持つことができます。関数の定義は、引数リスト内の引数のタイプや数によって互いに異なる必要があります。戻り値の型のみが異なる関数宣言をオーバーロードすることはできません。

次の例は、関数の使用を示しています print() さまざまなデータ型を印刷するには-

using System;

namespace PolymorphismApplication {
   class Printdata {
      void print(int i) {
         Console.WriteLine("Printing int: {0}", i );
      }
      void print(double f) {
         Console.WriteLine("Printing float: {0}" , f);
      }
      void print(string s) {
         Console.WriteLine("Printing string: {0}", s);
      }
      static void Main(string[] args) {
         Printdata p = new Printdata();
         
         // Call print to print integer
         p.print(5);
         
         // Call print to print float
         p.print(500.263);
         
         // Call print to print string
         p.print("Hello C++");
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

上記のコードをコンパイルして実行すると、次の結果が得られます。

Printing int: 5
Printing float: 500.263
Printing string: Hello C++

動的ポリモーフィズム

C#を使用すると、インターフェイスの部分的なクラス実装を提供するために使用される抽象クラスを作成できます。派生クラスが継承すると、実装が完了します。Abstractクラスには、派生クラスによって実装される抽象メソッドが含まれています。派生クラスには、より特殊な機能があります。

抽象クラスに関するルールは次のとおりです-

  • 抽象クラスのインスタンスを作成することはできません

  • 抽象クラスの外部で抽象メソッドを宣言することはできません

  • クラスが宣言されたとき sealed、継承することはできません。抽象クラスは封印されていると宣言することはできません。

次のプログラムは、抽象クラスを示しています-

using System;

namespace PolymorphismApplication {
   abstract class Shape {
      public abstract int area();
   }
   
   class Rectangle:  Shape {
      private int length;
      private int width;
      
      public Rectangle( int a = 0, int b = 0) {
         length = a;
         width = b;
      }
      public override int area () { 
         Console.WriteLine("Rectangle class area :");
         return (width * length); 
      }
   }
   class RectangleTester {
      static void Main(string[] args) {
         Rectangle r = new Rectangle(10, 7);
         double a = r.area();
         Console.WriteLine("Area: {0}",a);
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

上記のコードをコンパイルして実行すると、次の結果が得られます。

Rectangle class area :
Area: 70

継承されたクラスに実装したいクラスで定義された関数がある場合は、 virtual関数。仮想関数は、継承されたクラスごとに異なる方法で実装でき、これらの関数の呼び出しは実行時に決定されます。

動的ポリモーフィズムはによって実装されます abstract classes そして virtual functions

次のプログラムはこれを示しています-

using System;

namespace PolymorphismApplication {
   class Shape {
      protected int width, height;
      
      public Shape( int a = 0, int b = 0) {
         width = a;
         height = b;
      }
      public virtual int area() {
         Console.WriteLine("Parent class area :");
         return 0;
      }
   }
   class Rectangle: Shape {
      public Rectangle( int a = 0, int b = 0): base(a, b) {

      }
      public override int area () {
         Console.WriteLine("Rectangle class area :");
         return (width * height); 
      }
   }
   class Triangle: Shape {
      public Triangle(int a = 0, int b = 0): base(a, b) {
      }
      public override int area() {
         Console.WriteLine("Triangle class area :");
         return (width * height / 2); 
      }
   }
   class Caller {
      public void CallArea(Shape sh) {
         int a;
         a = sh.area();
         Console.WriteLine("Area: {0}", a);
      }
   }  
   class Tester {
      static void Main(string[] args) {
         Caller c = new Caller();
         Rectangle r = new Rectangle(10, 7);
         Triangle t = new Triangle(10, 5);
         
         c.CallArea(r);
         c.CallArea(t);
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

上記のコードをコンパイルして実行すると、次の結果が得られます。

Rectangle class area:
Area: 70
Triangle class area:
Area: 25