C# new、virtual、override 關鍵字深度解析：隱藏、覆寫與多型機制

本文透過四個版本的範例程式，層層剖析 C# 中 new、virtual、override 的行為差異，並解釋早期繫結與晚期繫結的底層機制。

版本一：無修飾詞 (預設隱藏)

public class Father { public void Run0() { Console.WriteLine("Father.Run0"); } }
public class Son : Father { public void Run0() { Console.WriteLine("Son.Run0"); } }

Father[] list = new Father[2];
list[0] = new Father();
list[1] = new Son();
list[0].Run0(); // Father.Run0
list[1].Run0(); // Father.Run0  ← 注意！非 Son.Run0

結果：皆輸出 Father.Run0。
編譯警告：Son.Run0() 隱藏繼承成員 Father.Run0()，建議加 new 關鍵字。
機制：早期繫結 — 編譯期依參考型別 (Father) 決定呼叫基類方法。

版本二：子類加 new (顯式隱藏)

public class Son : Father { public new void Run1() { Console.WriteLine("Son.Run1"); } }

結果：同版本一，皆輸出 Father.Run1。
結論：new 僅消除警告，明確表達「隱藏基類方法」意圖，不改變呼叫行為。C# 隱式為同名同參方法加 new。

版本三：基類加 virtual，子類無修飾詞

public class Father { public virtual void Run2() { Console.WriteLine("Father.Run2"); } }
public class Son : Father { public void Run2() { Console.WriteLine("Son.Run2"); } }

結果：仍輸出兩次 Father.Run2。
警告：Son.Run2() 將隱藏繼承成員，若要覆寫請加 override，否則加 new。
關鍵：virtual 僅表示「允許被覆寫」，若子類未加 override，仍視為隱藏，早期繫結生效。

版本四：基類 virtual + 子類 override (真正多型)

public class Son : Father { public override void Run3() { Console.WriteLine("Son.Run3"); } }

結果：

Father.Run3
Son.Run3   ← 參考型別 Father，實際型別 Son，呼叫 Son 方法！

機制：晚期繫結 — 執行期依實際物件型別 決定呼叫方法。

核心概念對照表

為什麼 C# 預設非虛擬？

• 效能：非虛擬方法無需型別檢查，直接呼叫，效率較高
• 明確性：強制開發者以 virtual/override 明確宣告多型意圖，避免意外覆寫
• 版本控管：基類庫作者可安全新增非虛擬方法，不破壞衍生類

對比 Java：所有方法預設為虛擬，執行期自動檢測實際型別，帶來微小效能成本但語法更簡潔。

實務建議

1. 預設不加 virtual，除非確定需提供擴充點
2. 需多型時，基類 必須 virtual，子類 必須 override
3. 刻意隱藏基類方法時，子類加 new 消除警告並文件化意圖
4. 避免 virtual + 子類無修飾詞 的組合 (極易誤導)
5. 使用 sealed override 防止進一步覆寫

總結

new = 隱藏 (早期繫結)；virtual = 允許覆寫；override = 實作覆寫 (晚期繫結)。三者缺一不可構成真正多型。理解早/晚期繫結差異，是掌握 C# 物件導向精髓的關鍵。