深入解析C#編程中的方法重載
首先我們說一下什么是方法重載。在面對(duì)對(duì)象這樣的高級(jí)語言中都允許我們?cè)谝粋€(gè)類中定義多個(gè)方法名相同、方法間參數(shù)個(gè)數(shù)和參數(shù)順序不同的方法，對(duì)于參數(shù)個(gè)數(shù)不同或者參數(shù)列表不同的情況我們稱之為參數(shù)列表不同。需要注意的是這里沒有提到方法的返回值。也就是決定方法是否構(gòu)成重載有以下幾個(gè)條件：
◆ 在同一個(gè)類中；
◆ 方法名相同；
◆ 參數(shù)列表不同。
例如下面的代碼：
public void Show()//(1)
{
Console.WriteLine("Nothing");
}
public void Show(int number)//(2)
{
Console.WriteLine(number);
}
/*
public int Show(int number)//(3)
{
Console.WriteLine(number);
return number % 5;
}
*/
|
對(duì)于上面的代碼，(1)沒有參數(shù)，（2）使用了一個(gè)int類型的參數(shù)，(1)和(2)之間就構(gòu)成了重載。(2)與(3)相比僅僅返回值不同，雖然重載不關(guān)心返回值的不同，但是在C#中不允許存在方法名和參數(shù)列表相同、返回值不同的方法，所以(2)和（3）不能同時(shí)存在于代碼中，(3)如果不注釋掉上面的代碼是沒有辦法通過編譯的。
上面我們僅僅討論了重載的一些基本常識(shí)，下面我們探討一下一些情況稍微復(fù)雜的重載情況。
首先我們看第一個(gè)版本：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace OverrideDemo
{
/// ＜summary＞
/// 說明：本實(shí)例用于講述重載的關(guān)系
/// 作者：周公
/// 日期：2008-09-04
/// 首發(fā)地址：http://blog.csdn.net/zhoufoxcn
/// ＜/summary＞
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
String s = null;
Show(s);
Object o = "123";
Show(o);
}
static void Show(string s)
{
Console.WriteLine("String");
}
static void Show(Object o)
{
Console.WriteLine("Object");
}
}
}
大家猜猜這個(gè)程序的運(yùn)行結(jié)果是什么？
以下是程序運(yùn)行結(jié)果：
String |
對(duì)以上代碼進(jìn)行分析，我們發(fā)現(xiàn)Show()方法有兩種形式，一種是string類型的參數(shù)，一種是object類型參數(shù)，在一個(gè)類中存在方法名相同、參數(shù)列表不同（參數(shù)個(gè)數(shù)或者參數(shù)類型不同）的現(xiàn)象我們稱之為overloading，即重載。不過這里的Show()方法的參數(shù)比較特殊，因?yàn)閟tring類繼承于Object類，也就是Show()方法的參數(shù)存在一種繼承關(guān)系。從結(jié)果我們可以得出兩點(diǎn)結(jié)論：
(1)從String s = null;Show(s);最后調(diào)用的是static void Show(string s)這個(gè)方法我們可以得出，C#中方法調(diào)用是精確匹配的，也就是s是string類型，雖然string類型繼承自object類型，盡管static void Show(Object o)也滿足條件，但是方法聲明中static void Show(string s)這個(gè)聲明與s類型的最接近（因?yàn)閟是string類型，與它最接近），所以執(zhí)行static void Show(string s)，而不執(zhí)行static void Show(Object o)這個(gè)方法。
(2)從Object o = "123"; Show(o);最后調(diào)用的是static void Show(Object o)這個(gè)方法我們可以得出，C#中如果存在方法重載，會(huì)根據(jù)其refrence type（引用類型）來調(diào)用對(duì)象的方法，而不是根據(jù)instance type（實(shí)例類型）來調(diào)用。盡管”123”是string類型，但是它的refrence type是object類型的，所以會(huì)調(diào)用static void Show(Object o)這個(gè)方法而不是static void Show(string s)。
#p#
上面的Main()方法的IL代碼如下：
.method private hidebysig static void Main(string[] args) cil managed |
從上面的IL代碼我們可以看出對(duì)于string s=null;這句代碼在IL中表示為：ldnull。
再根據(jù)上面的結(jié)論，我們看下面的代碼：
using System; |
猜猜上面的代碼執(zhí)行結(jié)果會(huì)是怎樣的？
以下是程序運(yùn)行結(jié)果：
String |
從上面的運(yùn)行結(jié)果我們可以得出以下結(jié)論：
(1)從Show(null)最后調(diào)用的是static void Show(String s)方法我們更進(jìn)一步可以說在C#中是方法調(diào)用盡量精確匹配的。盡管null我們可以理解為一個(gè)空object對(duì)象或者一個(gè)空字符串，但是在這里C#還是精確為派生類。這就像我們沒有錢，可以說沒有一分錢也可以說沒有500英鎊，但是沒有一分錢自然就沒有500億英鎊，所以我們跟別人說沒有錢的時(shí)候沒有必要說沒有500億英鎊一樣。在這里自然null就表示空字符串。所以Show(null)這個(gè)方法會(huì)調(diào)用static void Show(String s)這個(gè)方法。
這有點(diǎn)像下面的情況：
一次活動(dòng)大會(huì)上，主持人說：“身高不到1.60m的請(qǐng)坐在1到3排，身高不到1.75m的請(qǐng)做到4到6排，其他的請(qǐng)隨便坐?！?/P>
上面的語句似乎有些邏輯方面的問題，應(yīng)該說身高超過1.60m但是不到1.75m的請(qǐng)坐到4到6排。但是如果你面對(duì)著一群拿著槍的強(qiáng)盜，他說上面的話時(shí)，恰好你也在場(chǎng)并且你的身高是1.55m，你會(huì)坐到哪一排？你總不可能冒著挨一槍的危險(xiǎn)去糾正他的邏輯錯(cuò)誤吧？最好的辦法是坐到1到3排。因?yàn)闊o論怎么說你的身高是絕對(duì)滿足不到1.60m這個(gè)條件的（盡管你的身高也滿足強(qiáng)盜說的第二個(gè)條件，即身高不到1.75米，但是你肯定不會(huì)冒這個(gè)危險(xiǎn)，從上下句的意思我們也能推斷出人家的意思就是身高在1.61m到1.74m之間的人坐4到6排）。
在上面的代碼中，你在運(yùn)行環(huán)境的眼中就是一個(gè)持槍的強(qiáng)盜，雖然null可以理解為null類型的string或者null類型的object，但是它不能向你問清楚這個(gè)到底是null類型的string或者null類型的object，因?yàn)閟tring是Object的派生類，所以它按照null類型的string來調(diào)用相應(yīng)的方法了。
(2)從Show("")最后調(diào)用static void Show(String s)這個(gè)方法進(jìn)一步證明了方法調(diào)用是盡量選擇參數(shù)最匹配的那個(gè)執(zhí)行。因?yàn)镾how("")相當(dāng)于：string s = ""; Show(s);s的引用類型是string，所以會(huì)調(diào)用static void Show(String s)這個(gè)方法。
#p#
我們?cè)谶@里可以假設(shè)一下：假如存在一個(gè)類A是String類的派生類（實(shí)際上string類是sealed的，也就是不可繼承的，所以我說了是假設(shè)），并且存在在上面的代碼改變?nèi)缦拢?/P>
using System; |
如果上面的假設(shè)成立，上面的代碼運(yùn)行結(jié)果應(yīng)該如下：
A |
(3)為什么Show(1)會(huì)調(diào)用static void Show(Object o)這個(gè)方法呢？在這個(gè)類中與Show(1)最精確的方法重載應(yīng)該是static void Show(int i)這種方法聲明，但是方法中沒有，因?yàn)閕nt是繼承自ValueType類，所以如果沒有static void Show(int i)這種聲明，那么其次接近的聲明應(yīng)該是static void Show(ValueType v)這種聲明，可惜方法中依然沒有，不過ValueType類繼承自O(shè)bject類，所以比static void Show(ValueType v)還次一點(diǎn)的方法重載聲明應(yīng)該是static void Show(Object o)，而類中也確實(shí)存在這種聲明，所以會(huì)調(diào)用static void Show(Object o)這個(gè)方法。當(dāng)然從int到Object這個(gè)過程中存在一次box，也就是裝箱（裝箱是從值類型到引用類型的轉(zhuǎn)換），這個(gè)可以從下面的IL代碼可以看出來。
以下是第二種情況下Main()方法的IL代碼：
.method private hidebysig static void Main(string[] args) cil managed |
下面我們對(duì)第二種情況的代碼做一些變化，代碼如下：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace OverrideDemo
{
/// ＜summary＞
/// 說明：本實(shí)例用于講述重載的關(guān)系
/// 作者：周公
/// 日期：2008-09-04
/// 首發(fā)地址：http://blog.csdn.net/zhoufoxcn
/// ＜/summary＞
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Show(null);
Show("");
Show(1);
}
static void Show(string s)
{
Console.WriteLine("String");
}
static void Show(Object o)
{
Console.WriteLine("Object");
}
static void Show(Program p)//Program是當(dāng)前方法所在的類
{
Console.WriteLine("Program");
}
}
}
上面的代碼的運(yùn)行結(jié)果是什么，你能猜出來嗎？
哈哈，上面的程序代碼是沒有運(yùn)行結(jié)果的，因?yàn)樗鼪]有辦法編譯！
為什么不能通過編譯呢？
原因就出在Show(null)這個(gè)方法這里！如果僅僅有static void Show(string s)和static void Show(Object o)方法構(gòu)成重載關(guān)系，那么null我們既可以理解為空string引用也可以理解為空Object引用，因?yàn)閟tring類型的限制更精確一些，所以C#會(huì)按照最精確地匹配成string類型，因而會(huì)執(zhí)行static void Show(string s)這個(gè)方法。這是在前面的代碼中已經(jīng)被證明的。可是現(xiàn)在多了一個(gè)static void Show(Program p)方法的重載，null既可以理解成空string類型引用，也可以理解成空Program類型引用，因?yàn)閟tring類和Program類都是Object類的派生類，所以按照前面的推論自然不會(huì)當(dāng)成空Object類型的引用。因?yàn)镾tring類和Program類之間不存在繼承關(guān)系，按照最精確匹配原則，編譯器無法決定匹配成String類還是Program類最精確，所以編譯無法通過。
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