繼承是指一個對象直接使用另一對象的屬性和方法。在編程中也沿用了繼承的概念，在面向?qū)ο缶幊讨?，都有類的繼承。下面介紹C#中的繼承機制。

一. 繼承基礎知識

為了提高軟件模塊的可復用性和可擴充性，以便提高軟件的開發(fā)效率，我們總是希望能夠利用前人或自己以前的開發(fā)成果，同時又希望在自己的開發(fā)過程中能夠有足夠的靈活性，不拘泥于復用的模塊。C#這種完全面向?qū)ο蟮某绦蛟O計語言提供了兩個重要的特性--繼承性inheritance和多態(tài)性polymorphism。

繼承是面向?qū)ο蟪绦蛟O計的主要特征之一，它可以讓您重用代碼，可以節(jié)省程序設計的時間。繼承就是在類之間建立一種相交關系，使得新定義的派生類的實例可以繼承已有的基類的特征和能力，而且可以加入新的特性或者是修改已有的特性建立起類的新層次。

現(xiàn)實世界中的許多實體之間不是相互孤立的，它們往往具有共同的特征也存在內(nèi)在的差別。人們可以采用層次結構來描述這些實體之間的相似之處和不同之處。

圖1 類圖

上圖反映了交通工具類的派生關系。***層的實體往往具有最一般最普遍的特征，越下層的事物越具體，并且下層包含了上層的特征。它們之間的關系是基類與派生類之間的關系。

為了用軟件語言對現(xiàn)實世界中的層次結構進行模型化，面向?qū)ο蟮某绦蛟O計技術引入了繼承的概念。一個類從另一個類派生出來時，派生類從基類那里繼承特性。派生類也可以作為其它類的基類。從一個基類派生出來的多層類形成了類的層次結構。
注意：C#中，派生類只能從一個類中繼承。這是因為，在C++中，人們在大多數(shù)情況下不需要一個從多個類中派生的類。從多個基類中派生一個類這往往會帶來許多問題，從而抵消了這種靈活性帶來的優(yōu)勢。

C#中，派生類從它的直接基類中繼承成員：方法、域、屬性、事件、索引指示器。除了構造函數(shù)和析構函數(shù)，派生類隱式地繼承了直接基類的所有成員?？聪旅媸纠?/p>

using System ;  
class Vehicle //定義交通工具(汽車)類  
{  
protected int wheels ; //公有成員：輪子個數(shù)  
protected float weight ; //保護成員：重量  
public Vehicle( ){;}  
public Vehicle(int w,float g){  
wheels = w ;  
weight = g ;  
}  
public void Speak( ){  
Console.WriteLine( "交通工具的輪子個數(shù)是可以變化的! " ) ;  
}  
} ;  
class Car:Vehicle //定義轎車類：從汽車類中繼承  
{  
int passengers ; //私有成員：乘客數(shù)  
public Car(int w , float g , int p) : base(w, g)  
{  
wheels = w ;  
weight = g ;  
passengers=p ;  
}  
}  

Vehicle 作為基類，體現(xiàn)了"汽車"這個實體具有的公共性質(zhì)：汽車都有輪子和重量。Car 類繼承了Vehicle的這些性質(zhì)，并且添加了自身的特性：可以搭載乘客。

#p#

二、C#中的繼承符合下列規(guī)則：

1、繼承是可傳遞的。如果C從B中派生，B又從A中派生，那么C不僅繼承了B中聲明的成員，同樣也繼承了A中的成員。Object類作為所有類的基類。

2、派生類應當是對基類的擴展。派生類可以添加新的成員，但不能除去已經(jīng)繼承的成員的定義。

3、構造函數(shù)和析構函數(shù)不能被繼承。除此以外的其它成員，不論對它們定義了怎樣的訪問方式，都能被繼承。基類中成員的訪問方式只能決定派生類能否訪問它們。

4、派生類如果定義了與繼承而來的成員同名的新成員，就可以覆蓋已繼承的成員。但這并不因為這派生類刪除了這些成員，只是不能再訪問這些成員。

5、類可以定義虛方法、虛屬性以及虛索引指示器，它的派生類能夠重載這些成員，從而實現(xiàn)類可以展示出多態(tài)性。

6、派生類只能從一個類中繼承，可以通過接呂實現(xiàn)多重繼承。

下面的代碼是一個子類繼承父類的例子：

using System ;  
public class ParentClass  
{  
public ParentClass( )  
{ Console.WriteLine("父類構造函數(shù)。"); }  
public void print( )  
{ Console.WriteLine("I'm a Parent Class。") ; }  
}  
public class ChildClass : ParentClass  
{  
public ChildClass( )  
{ Console.WriteLine("子類構造函數(shù)。") ; }  
public static void Main( ) {  
ChildClass child = new ChildClass( ) ;  
child.print( ) ;  
}  
}  

程序運行輸出：

父類構造函數(shù)。子類構造函數(shù)。I'm a Parent Class。

上面的一個類名為ParentClass，main函數(shù)中用到的類名為ChildClass。要做的是創(chuàng)建一個使用父類ParentClass現(xiàn)有代碼的子類ChildClass。

1．首先必須說明ParentClass是ChildClass的基類。

這是通過在ChildClass類中作出如下說明來完成的："public class ChildClass :ParentClass"。在派生類標識符后面，用分號":"來表明后面的標識符是基類。C#僅支持單一繼承。因此，你只能指定一個基類。

2.ChildClass的功能幾乎等同于ParentClass。

因此，也可以說ChildClass "就是" ParentClass。在ChildClass 的Main()方法中，調(diào)用print( ) 方法的結果，就驗證這一點。該子類并沒有自己的print( )方法，它使用了ParentClass中的print( )方法。在輸出結果中的第三行可以得到驗證。

3.基類在派生類初始化之前自動進行初始化。ParentClass類的構造函數(shù)在ChildClass的構造函數(shù)之前執(zhí)行。

#p#

三. 訪問與隱藏基類成員

(1) 訪問基類成員

通過base 關鍵字訪問基類的成員：

• 調(diào)用基類上已被其他方法重寫的方法。
• 指定創(chuàng)建派生類實例時應調(diào)用的基類構造函數(shù)。
• 基類訪問只能在構造函數(shù)、實例方法或?qū)嵗龑傩栽L問器中進行。
• 從靜態(tài)方法中使用 base 關鍵字是錯誤的。

示例:下面程序中基類 Person 和派生類 Employee 都有一個名為 Getinfo 的方法。通過使用 base關鍵字，可以從派生類中調(diào)用基類上的 Getinfo 方法。

using System ;  
public class Person  
{  
protected string ssn = "111-222-333-444" ;  
protected string name = "張三" ;  
public virtual void GetInfo() {  
Console.WriteLine("姓名: {0}", name) ;  
Console.WriteLine("編號: {0}", ssn) ;  
}  
}  
class Employee: Person  
{  
public string id = "ABC567EFG23267" ;  
public override void GetInfo() {  
// 調(diào)用基類的GetInfo方法:  
base.GetInfo();  
Console.WriteLine("成員ID: {0}", id) ;  
}  
}  
class TestClass {  
public static void Main() {  
Employee E = new Employee() ;  
E.GetInfo() ;  
}  
}  

程序運行輸出：

　姓名: 張三  
　編號: 111-222-333-444  
　成員ID: ABC567EFG23267   

示例：派生類同基類進行通信。

using System ;  
public class Parent  
{  
string parentString;  
public Parent( )  
{ Console.WriteLine("Parent Constructor.") ; }  
public Parent(string myString) {  
parentString = myString;  
Console.WriteLine(parentString) ;  
}  
public void print( )  
{ Console.WriteLine("I'm a Parent Class.") ; }  
}  
public class Child : Parent  
{  
public Child( ) : base("From Derived")  
{ Console.WriteLine("Child Constructor.") ; }  
public void print( ) {  
base.print( ) ;  
Console.WriteLine("I'm a Child Class.") ;  
}  
public static void Main( ) {  
Child child = new Child( ) ;  
child.print( ) ;  
((Parent)child).print( ) ;  
}  
}  

程序運行輸出：

From Derived  
Child Constructor.  
I'm a Parent Class.  
I'm a Child Class.  
I'm a Parent Class. 

說明:

1.派生類在初始化的過程中可以同基類進行通信。

上面代碼演示了在子類的構造函數(shù)定義中是如何實現(xiàn)同基類通信的。分號":"和關鍵字base用來調(diào)用帶有相應參數(shù)的基類的構造函數(shù)。輸出結果中，***行表明：基類的構造函數(shù)***被調(diào)用，其實在參數(shù)是字符串"From Derived"。

2.有時，對于基類已有定義的方法，打算重新定義自己的實現(xiàn)。

Child類可以自己重新定義print( )方法的實現(xiàn)。Child的print( )方法覆蓋了Parent中的 print 方法。結果是：除非經(jīng)過特別指明，Parent類中的print方法不會被調(diào)用。

3.在Child類的 print( ) 方法中，我們特別指明：調(diào)用的是Parent類中的 print( ) 方法。

方法名前面為"base"，一旦使用"base"關鍵字之后，你就可以訪問基類的具有公有或者保護權限的成員。 Child類中的print( )方法的執(zhí)行結果出現(xiàn)上面的第三行和第四行。

4.訪問基類成員的另外一種方法是：通過顯式類型轉(zhuǎn)換。

在Child類的Main( )方法中的***一條語句就是這么做的。記?。号缮愂瞧浠惖奶乩?。這個事實告訴我們：可以在派生類中進行數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換，使其成為基類的一個實例。上面代碼的***一行實際上執(zhí)行了Parent類中的 print( )方法。

（2）隱藏基類成員

想想看，如果所有的類都可以被繼承，繼承的濫用會帶來什么后果？類的層次結構體系將變得十分龐，大類之間的關系雜亂無章，對類的理解和使用都會變得十分困難。有時候，我們并不希望自己編寫的類被繼承。另一些時候，有的類已經(jīng)沒有再被繼承的必要。C#提出了一個密封類（sealed class）的概念，幫助開發(fā)人員來解決這一問題。

密封類在聲明中使用sealed 修飾符，這樣就可以防止該類被其它類繼承。如果試圖將一個密封類作為其它類的基類，C#將提示出錯。理所當然，密封類不能同時又是抽象類，因為抽象總是希望被繼承的。

在哪些場合下使用密封類呢？密封類可以阻止其它程序員在無意中繼承該類。而且密封類可以起到運行時優(yōu)化的效果。實際上，密封類中不可能有派生類。如果密封類實例中存在虛成員函數(shù)，該成員函數(shù)可以轉(zhuǎn)化為非虛的，函數(shù)修飾符virtual 不再生效。

讓我們看下面的例子：

bstract class A  
{  
public abstract void F( ) ;  
}  
sealed class B: A  
{  
public override void F( )  
{ // F 的具體實現(xiàn)代碼 }  
} 

如果我們嘗試寫下面的代碼

class C: B{ } 

C#會指出這個錯誤，告訴你B 是一個密封類，不能試圖從B 中派生任何類。

(3) 密封方法

我們已經(jīng)知道，使用密封類可以防止對類的繼承。C#還提出了密封方法（sealedmethod）的概念，以防止在方法所在類的派生類中對該方法的重載。對方法可以使用sealed 修飾符，這時我們稱該方法是一個密封方法。

不是類的每個成員方法都可以作為密封方法密封方法，必須對基類的虛方法進行重載，提供具體的實現(xiàn)方法。所以，在方法的聲明中，sealed 修飾符總是和override 修飾符同時使用。請看下面的例子代碼：

using System ;  
class A  
{  
public virtual void F( )  
{ Console.WriteLine("A.F") ; }  
public virtual void G( )  
{ Console.WriteLine("A.G") ; }  
}  
class B: A  
{  
sealed override public void F( )  
{ Console.WriteLine("B.F") ; }  
override public void G( )  
{ Console.WriteLine("B.G") ; }  
}  
class C: B  
{  
override public void G( )  
{ Console.WriteLine("C.G") ; }  
} 

類B 對基類A 中的兩個虛方法均進行了重載,其中F 方法使用了sealed 修飾符，成為一個密封方法。G 方法不是密封方法，所以在B 的派生類C 中，可以重載方法G，但不能重載方法F。

(4) 使用 new 修飾符隱藏基類成員

使用 new 修飾符可以顯式隱藏從基類繼承的成員。若要隱藏繼承的成員，請使用相同名稱在派生類中聲明該成員，并用 new 修飾符修飾它。

請看下面的類：

public class MyBase  
{  
public int x ;  
public void MyVoke() ;  
} 

在派生類中用 MyVoke名稱聲明成員會隱藏基類中的 MyVoke方法，即：

public class MyDerived : MyBase  
{ new public void MyVoke (); } 

但是，因為字段 x 不是通過類似名隱藏的，所以不會影響該字段。

通過繼承隱藏名稱采用下列形式之一：

a、引入類或結構中的常數(shù)、指定、屬性或類型隱藏具有相同名稱的所有基類成員。

b、引入類或結構中的方法隱藏基類中具有相同名稱的屬性、字段和類型。同時也隱藏具有相同簽名的所有基類方法。

c、引入類或結構中的索引器將隱藏具有相同名稱的所有基類索引器。

注意：在同一成員上同時使用 new 和 override 是錯誤的。同時使用 new 和 virtual 可保證一個新的專用化點。在不隱藏繼承成員的聲明中使用 new 修飾符將發(fā)出警告。

示例1:在該例中，基類 MyBaseC 和派生類 MyDerivedC 使用相同的字段名 x，從而隱藏了繼承字段的值。該例說明了 new 修飾符的使用。同時也說明了如何使用完全限定名訪問基類的隱藏成員。

using System ;  
public class MyBase  
{  
public static int x = 55 ;  
public static int y = 22 ;  
}  
public class MyDerived : MyBase  
{  
new public static int x = 100; // 利用new 隱藏基類的x  
public static void Main()  
{  
// 打印x:  
Console.WriteLine(x);  
//訪問隱藏基類的 x:  
Console.WriteLine(MyBase.x);  
//打印不隱藏的y:  
Console.WriteLine(y);  
}  
} 

輸出: 100 55 22

如果移除 new 修飾符，程序?qū)⒗^續(xù)編譯和運行，但您會收到以下警告：

The keyword new is required on 'MyDerivedC.x' because it hides inherited member 'MyBaseC.x'.

如果嵌套類型正在隱藏另一種類型，如下例所示，也可以使用 new 修飾符修改此嵌套類型。

#p#

四、多級繼承

一些面向?qū)ο笳Z言允許一個類從多個基類中繼承，而另一些面向?qū)ο笳Z言只允許從一個類繼承，但可以隨意從幾個接口或純抽象類中繼承。

只有C++支持多級繼承，許多程序員對此褒貶不一。多級繼承常會引起繼承來的類之間的混亂，繼承而來的方法往往沒有唯一性，所以C#中類的繼承只可以是一個,即子類只能派生于一個父類，而有時你必須繼承多個類的特性，為了實現(xiàn)多重繼承必須使用接口技術，下面是對接口的多重繼承進行介紹：

using System ;  
//定義一個描述點的接口  
interface IPoint  
{  
int x {  
get ;  
set ;  
}  
int y {  
get ;  
set ;  
}  
}  
interface IPoint2  
{  
int y {  
get ;  
set ;  
}  
}  
//在point中繼承了兩個父類接口,并分別使用了兩個父類接口的方法  
class Point:IPoint,IPoint2  
{  
//定義兩個類內(nèi)部訪問的私有成員變量  
private int pX ;  
private int pY ;  
public Point(int x,int y) {  
pX=x ;  
pY=y ;  
}  
//定義的屬性,IPoint接口方法實現(xiàn)  
public int x  
{  
get 
{ return pX ; }  
set 
{ pX =value ; }  
}  
//IPoint1接口方法實現(xiàn)  
public int y  
{  
get 
{ return pY ; }  
set 
{ pY =value ; }  
}  
}  
class Test  
{  
private static void OutPut( IPoint p )  
{ Console.WriteLine("x={0},y={1}",p.x,p.y) ; }  
public static void Main( ) {  
Point p =new Point(15,30) ;  
Console.Write("The New Point is:") ;  
OutPut( p ) ;  
string myName =Console.ReadLine( ) ;  
Console.Write("my name is {0}", myName) ;  
} 

希望通過以上四個方面的介紹，能夠讓你對于C#中的繼承機制有了更深一步的了解。