里氏转换与对象转换

"里氏转换在C#中的应用与理解" 里氏转换，也称为多态性，是面向对象编程中的一个重要概念，它基于继承关系，允许父类类型的引用指向子类类型的实例。这一特性在C#中具有广泛的应用，主要体现在对象的储存、管理和方法的调用上。 在C#中，里氏转换的核心思想是“父类引用指向子类对象”。这意味着，如果你有一个父类类型的变量，你可以将子类的对象赋值给它，这样就可以通过父类的引用间接地访问子类的方法和属性。然而，需要注意的是，虽然父类引用可以指向子类对象，但父类引用并不能直接访问子类特有的成员，除非这些成员在父类中声明过或者被显式地覆盖。 1. 子类赋值给父类： 这种情况常见于代码中定义一个父类类型变量，然后实例化一个子类对象并赋值给该变量。例如： ```csharp Person p = new Student(); ``` 这里的`Person`是父类，`Student`是子类，`p`变量可以调用`Person`类中定义的所有公共成员，但由于它实际指向的是`Student`对象，所以实际上也可以调用`Student`类中重写或新增的成员。 2. 父类引用转子类对象： 虽然父类引用可以直接指向子类对象，但直接进行类型转换是不安全的，可能会导致运行时错误。如果确定父类引用指向的是特定的子类对象，可以使用`as`关键字或括号强制转换 `(子类)`。例如： ```csharp Student s = p as Student; if (s != null) { // 转换成功，可以使用s对象 } else { // 转换失败，p不指向Student对象 } ``` 或者使用括号强制转换，但这种方式如果没有成功转换会抛出`InvalidCastException`异常。 3. `is` 和 `as` 关键字： - `is` 关键字用于判断一个对象是否可以转换为指定类型。如果可以，`is`表达式的结果为`true`，反之为`false`。例如： ```csharp if (p is Teacher) { Teacher t = (Teacher)p; // 只有在is检查为true时才安全转换 } ``` - `as` 关键字尝试将对象转换为指定类型，成功则返回转换后的对象，失败则返回`null`，不会抛出异常。例如： ```csharp Student s = p as Student; if (s != null) { // 转换成功，可以使用s对象 } ``` 4. 组合使用 `is` 和 `as`： 在实际编程中，通常会先使用`is`判断再进行`as`转换，以确保安全转换，避免运行时异常。例如： ```csharp if (p is Teacher) { Teacher t = p as Teacher; if (t != null) { // 转换成功，可以使用t对象 } } ``` 里氏转换在C#中提供了灵活性，允许我们编写更通用的代码，同时保持了类型安全性。正确理解和运用这一原则可以提高代码的可扩展性和可维护性。