C# virtual、override 與多態核心機制

方法分類速覽

核心規則：互斥性

一個方法只能使用上述修飾符中的一個。例如 static virtual、virtual abstract 皆為編譯錯誤。

virtual + override 實現多態

public class Test
{
    public virtual void Hello()
    {
        Console.WriteLine("Hello from Test");
    }
}

public class TestMe : Test
{
    public override void Hello()
    {
        Console.WriteLine("Hello from TestMe !!!");
    }
}

// 使用
Test t = new TestMe();
t.Hello(); // 輸出：Hello from TestMe !!!

為什麼需要 virtual？

• 默認情況下，派生類同名方法會隱藏基類方法（編譯期綁定），而非重寫。
• virtual 告訴編譯器：「這個方法的調用地址在運行時根據實例類型決定」。
• override 明確表示「我提供這個虛擬方法的新實現」。

方法聲明完整語法

[可見性] [修飾符] 返回類型 方法名(參數列表) { 方法體 }
// 例：
public static void Test(int a) { Console.WriteLine(a); }

常見陷阱

1. 忘記 virtual：派生類用 new 隱藏而非多態，基類引用調用仍執行基類方法。
2. 密封類/方法：sealed class 不可繼承；sealed override 終止虛擬鏈。
3. 構造函數調用虛擬方法：基類構造函數中調用虛擬方法時，派生類覆寫版本會執行，但派生類字段尚未初始化，極易出錯。

進階：基類調用

public override void Hello()
{
    base.Hello(); // 顯式調用基類實現
    Console.WriteLine("Additional logic");
}

總結

• static：類級，編譯期綁定，無多態。
• virtual/override：實例級，運行期分發，多態核心。
• abstract：強制派生類實現，隱含 virtual。
• sealed：切斷繼承/重寫鏈。

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