继承

基本概念

继承是面向对象编程的一种重要机制，它允许一个类（称为子类或派生类）从另一个类（称为父类或基类）继承属性和方法。通过继承，子类可以复用父类的代码，并且可以扩展或重写父类的功能。

用途

1. 代码重用：通过继承，子类可以复用父类的代码，减少代码重复。

2. 代码扩展：子类可以扩展父类的功能，添加新的属性和方法。

3. 代码维护：通过继承，可以创建层次化的类结构，使代码更易于维护和扩展。

在游戏开发中，继承广泛用于创建不同类型的游戏对象。例如，可以创建一个 Character 基类，然后创建 Player 和 Enemy 子类，从而复用和扩展 Character 的功能。

语法规则

1. 使用 : 符号表示继承关系。

2. 子类可以覆盖父类的方法，使用 override 关键字。

public class ParentClass
{
    public void ParentMethod()
    {
        Console.WriteLine("This is a parent method.");
    }
}

public class ChildClass : ParentClass
{
    public void ChildMethod()
    {
        Console.WriteLine("This is a child method.");
    }
}

示例代码

1. 简单继承

public class Animal
{
    public string Name { get; set; }

    public void MakeSound()
    {
        Console.WriteLine("Animal sound");
    }
}

public class Dog : Animal
{
    public void Bark()
    {
        Console.WriteLine("Woof!");
    }
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        Dog myDog = new Dog();
        myDog.Name = "Buddy";
        myDog.MakeSound(); // 继承自 Animal 类
        myDog.Bark(); // Dog 类的方法
        Console.WriteLine($"Dog's name: {myDog.Name}");
    }
}

2. 重写方法

public class Animal
{
    public string Name { get; set; }

    public virtual void MakeSound()
    {
        Console.WriteLine("Animal sound");
    }
}

public class Dog : Animal
{
    public override void MakeSound()
    {
        Console.WriteLine("Woof!");
    }
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        Animal myAnimal = new Animal();
        myAnimal.MakeSound(); // 输出 "Animal sound"

        Dog myDog = new Dog();
        myDog.MakeSound(); // 输出 "Woof!"
    }
}

优点和缺点

优点

1. 代码重用：通过继承，子类可以复用父类的代码，减少代码重复。

2. 代码扩展：子类可以扩展父类的功能，添加新的属性和方法。

3. 层次结构：通过继承，可以创建层次化的类结构，使代码更易于理解和维护。

缺点

1. 耦合度高：子类依赖于父类，修改父类可能会影响子类的行为。

2. 灵活性差：继承是静态的，子类与父类的关系在编译时确定，灵活性不如组合。

3. 多重继承问题：C# 不支持多重继承（一个类只能有一个直接父类），这可能会限制某些设计。

基础练习题

1. 创建一个 Vehicle 类，包含 Speed 属性和 Drive 方法。然后创建 Car 和 Bike 子类，从 Vehicle 类继承，并添加各自的属性和方法。创建 Program 类，在 Main 方法中实例化 Car 和 Bike 对象，并调用它们的方法。

2. 创建一个 Person 类，包含 FirstName 和 LastName 属性，以及 GetFullName 方法。然后创建 Student 子类，从 Person 类继承，并添加 Grade 属性。创建 Program 类，在 Main 方法中实例化 Student 对象，并调用它的方法。

进阶练习题

1. 创建一个 Shape 抽象类，包含 Area 和 Perimeter 抽象方法。然后创建 Circle 和 Rectangle 子类，分别实现 Area 和 Perimeter 方法。创建 Program 类，在 Main 方法中实例化 Circle 和 Rectangle 对象，并计算它们的面积和周长。

2. 创建一个 Employee 类，包含 Name 和 Salary 属性，以及 GetDetails 方法。然后创建 Manager 和 Developer 子类，从 Employee 类继承，并分别添加 Department 和 ProgrammingLanguage 属性。创建 Program 类，在 Main 方法中实例化 Manager 和 Developer 对象，并调用它们的方法。