从编译器优化到无风险套利:Farkas引理如何解决两个看似不相关的工程难题?
2026/6/12 13:26:37
使用abstract关键字定义的类
不能被实例化(不能new)
用于为派生类提供部分实现的蓝图
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public abstract class People { // 1. 普通字段/属性(可以有默认值) public int Age { get; set; } = 10; // 2. 抽象属性(不能有默认值) public abstract string Name { get; set; } // 3. 普通方法(可以有实现) public void Eat() { Console.WriteLine("吃相难看"); } // 4. 抽象方法(不能有实现) public abstract void SayHello(int a); // 5. 构造函数 public People() { } // 6. 事件、索引器等... }抽象方法:只有声明,没有方法体(不能加{})
抽象属性:只有声明,不能赋值初始化
抽象成员必须在派生类中使用override实现
如果一个类包含抽象成员,该类必须声明为abstract
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// 正确:非抽象类继承抽象类,必须实现所有抽象成员 public class China : People { public override string Name { get; set; } = "南京博物馆火了"; public override void SayHello(int a) { Console.WriteLine("你好 吃了么"); } } // 错误:抽象类继承抽象类,可以不实现抽象成员 public abstract class Asian : People { // 可以不实现 Name 和 SayHello // 但 Asian 类也必须声明为 abstract }| 特性 | 抽象类 | 接口 | 普通类 |
|---|---|---|---|
| 实例化 | ❌ 不能 | ❌ 不能 | ✅ 能 |
| 实现继承 | ✅ 单继承 | ✅ 多实现 | ✅ 单继承 |
| 包含实现 | ✅ 可以 | ❌ C#8.0前不能 | ✅ 必须 |
| 字段/属性 | ✅ 可以有 | ❌ 不能有字段 | ✅ 可以有 |
| 构造函数 | ✅ 可以有 | ❌ 不能有 | ✅ 必须有 |
| 访问修饰符 | 各种都可以 | 默认 public | 各种都可以 |
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// 父类引用指向子类对象 People p1 = new China(); People p2 = new Japan(); p1.SayHello(1); // 输出:你好 吃了么 p2.SayHello(1); // 输出:口你急哇 // 同一个方法调用,不同对象表现不同 → 多态
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public abstract class Shape { // 所有图形都有颜色 public string Color { get; set; } // 所有图形都能计算面积,但具体算法不同 public abstract double GetArea(); // 所有图形都能显示,显示方式相同 public void Display() { Console.WriteLine($"颜色:{Color},面积:{GetArea()}"); } } public class Circle : Shape { public double Radius { get; set; } public override double GetArea() => Math.PI * Radius * Radius; } public class Square : Shape { public double Side { get; set; } public override double GetArea() => Side * Side; }csharp
public abstract class DatabaseConnector { // 每个数据库连接器都必须实现连接方法 public abstract void Connect(); public abstract void Disconnect(); // 提供通用的事务处理 public void BeginTransaction() { /* 通用实现 */ } }csharp
public abstract class Animal { public Animal(string name) // 抽象类可以有构造函数 { Name = name; } public string Name { get; } } public class Dog : Animal { public Dog(string name) : base(name) // 必须调用基类构造函数 { } }csharp
// ❌ 错误:sealed abstract class MyClass { } // sealed 表示"不能继承",abstract 表示"必须继承" → 矛盾Is-A关系:继承抽象类的类应该是"一种"抽象类
共性提取:将多个类的共同点提取到抽象类中
强制规范:确保派生类必须实现某些关键功能
代码复用:通过基类实现减少代码重复
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using System; // 抽象类:支付处理器 public abstract class PaymentProcessor { // 普通属性 public decimal Amount { get; set; } public DateTime PaymentDate { get; set; } = DateTime.Now; // 抽象属性 public abstract string PaymentType { get; } // 普通方法 public void LogPayment() { Console.WriteLine($"支付日志:{PaymentDate} - {Amount}元"); } // 抽象方法 public abstract bool ProcessPayment(); public abstract string GetReceipt(); } // 具体实现:支付宝支付 public class AlipayProcessor : PaymentProcessor { public override string PaymentType => "支付宝"; public override bool ProcessPayment() { Console.WriteLine($"支付宝支付{Amount}元..."); return true; // 模拟支付成功 } public override string GetReceipt() { return $"支付宝支付凭证 - 金额:{Amount}元"; } } // 具体实现:微信支付 public class WechatPayProcessor : PaymentProcessor { public override string PaymentType => "微信支付"; public override bool ProcessPayment() { Console.WriteLine($"微信支付{Amount}元..."); return true; } public override string GetReceipt() { return $"微信支付凭证 - 金额:{Amount}元"; } } class Program { static void Main() { PaymentProcessor[] payments = { new AlipayProcessor { Amount = 100 }, new WechatPayProcessor { Amount = 200 } }; foreach (var payment in payments) { payment.LogPayment(); payment.ProcessPayment(); Console.WriteLine(payment.GetReceipt()); Console.WriteLine(); } } }抽象类是"半成品"类,需要派生类完成实现
抽象类 = 接口 + 部分实现
适用于有层次关系的类设计
通过抽象类实现模板方法设计模式
比接口更强大(可以有实现、字段、构造函数等)
抽象类是面向对象设计中实现多态和代码复用的重要工具!
抽象方法:只能定义在抽象类 (abstract class) 中
虚方法:可以定义在普通类、抽象类、虚类中
抽象方法:在抽象类中不能有实现(只有声明)
虚方法:在基类中可以有默认实现
抽象方法:在非抽象的派生类中必须被重写(否则该类也必须声明为抽象类)
虚方法:在派生类中可以重写(可选),也可以不重写
抽象方法:abstract声明,override重写
虚方法:virtual声明,override重写
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// 抽象方法 public abstract void Method(); // 声明 public override void Method() { } // 重写 // 虚方法 public virtual void Method() { } // 声明+实现 public override void Method() { } // 重写(可选)抽象类:不能被实例化(包含抽象方法的类)
虚方法所在的类:可以被实例化(如果没有其他抽象成员)
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// 抽象方法示例 public abstract class Animal { public abstract void Eat(); // 只有声明,没有实现 } public class Dog : Animal { public override void Eat() // 必须实现 { Console.WriteLine("Dog eats bone"); } } // 虚方法示例 public class People { public virtual void Eat() // 有默认实现 { Console.WriteLine("People eat food"); } } public class Chinese : People { public override void Eat() // 可选重写 { Console.WriteLine("Chinese eat rice"); } } public class American : People { // 不重写,使用基类的默认实现 }csharp
public class Base { public virtual void Method() { Console.WriteLine("Base"); } } public class Derived1 : Base { public override void Method() { Console.WriteLine("Derived1"); } // 重写虚方法 } public class Derived2 : Base { public new void Method() { Console.WriteLine("Derived2"); } // 新建方法,隐藏基类方法 } // 使用 Base obj1 = new Derived1(); Base obj2 = new Derived2(); obj1.Method(); // 输出: Derived1 (多态生效) obj2.Method(); // 输出: Base (new 隐藏,多态不生效)| 特性 | 抽象方法 | 虚方法 |
|---|---|---|
| 定义位置 | 抽象类中 | 任意类中 |
| 实现要求 | 无实现 | 可有默认实现 |
| 派生类要求 | 必须实现 | 可选重写 |
| 关键字 | abstract/override | virtual/override |
| 多态支持 | 是 | 是 |
| 实例化 | 类不能实例化 | 类可实例化 |
需要强制派生类实现→ 用抽象方法
提供默认实现,允许派生类修改→ 用虚方法
实现多态→ 用override
隐藏基类方法(不推荐)→ 用new