C# 隱式接口與顯式接口實現

本文將通過以下四個案例來分析C#中的接口究竟是如何工作的。

1、公有方法實現接口方法

儘管C#在定義接口時不用指明接口方法的訪問控制方式,但默認接口方法均爲public型(這可以從反編譯的IL代碼中看到)。下面是使用Reflector查看的接口IL代碼

.class private interface abstract auto ansi IControl
{
   .method public hidebysig newslot abstract virtual instance void Paint() cil managed
   {
   }
}

實現接口的類需要實現所有接口方法。通常情況下,接口的實現方法也爲public型。如下案例:

using System ;
interface IControl 
{
   void Paint();
}
public class EditBox: IControl 
{
   public void Paint() 
   {
      Console.WriteLine("Pain method is called!");
   }
}
class Test 
{
   static void Main() 
   {
      EditBox editbox = new EditBox(); 
      editbox.Paint();
      ((IControl)editbox).Paint();
   }
}

程序的執行結果爲:

Pain method is called!
Pain method is called!

接口就好像是關係型數據庫中的一對多表,一個接口對應多個接口方法,每個接口方法又對應虛擬方法表(VMT)中的某個公有或私有方法。上面代碼在內存中的鏡像可由下圖描述:

從圖中我們可以看到直接對Paint方法的調用以及通過接口對Paint方法的調用。可見通過接口對方法進行調用需要多出一道轉換工作,因此執行效率不如直接調用。

2、私有方法不能實現接口方法

如果想將接口方法直接實現爲私有方法是辦不到的。下面的EditBox的代碼中Paint方法沒有特殊說明,默認爲private,導致代碼無法執行:

using System ;
interface IControl 
{
   void Paint();
}
public class EditBox: IControl 
{
   void Paint() 
   {
      Console.WriteLine("Pain method is called!");
   }
   public void ShowPaint()
   {
      this.Paint();
      ((IControl)this).Paint();
   }
}
class Test 
{
   static void Main() 
   {
      EditBox editbox = new EditBox(); 
      editbox.ShowPaint();
   }
}

程序在編譯時將顯示如下編譯錯誤:““EditBox”不會實現接口成員“IControl.Paint()”。“EditBox.Paint()”或者是靜態、非公共的,或者有錯誤的返回類型。”

爲什麼會這樣呢?如圖:

這是由於接口規範中的方法默認的訪問權限是public,而類中的默認訪問權限是default,也就是說private,因此導致權限範圍收縮,兩者權限並不相同,所以必須將類的權限調整爲public纔可以使上面的代碼得以執行。

3、實現專門的接口方法(1)

代碼如下:

using System ;
interface IControl 
{
   void Paint();
}
public class EditBox: IControl 
{
   void Paint() 
   {
      Console.WriteLine("Pain method is called!");
   }
   void IControl.Paint() 
   {
      Console.WriteLine("IControl.Pain method is called!");
   }
   public void ShowPaint()
   {
      this.Paint();
      ((IControl)this).Paint();
   }
}
class Test 
{
   static void Main() 
   {
      EditBox editbox = new EditBox(); 
      editbox.ShowPaint();
      //editbox.Paint();
      ((IControl)editbox).Paint();
   }
}

EditBox類擁有一私有Paint方法,但這並不是接口方法的實現(上例已經分析過)。EditBox類中還包含了一“void IControl.Paint()”方法, 是該方法複寫了接口的Paint方法,該方法是私有的(通過IL代碼可以看出)。

注意:“void IControl.Paint()”前不能加任何的修飾限定符號,諸如public、private等,這在C#的語法中是不允許的。該方法反編譯得到的IL代碼如下:

.class public auto ansi beforefieldinit EditBox
      extends object
      implements IControl
{
      .......
      .method private hidebysig newslot virtual final instance void IControl.Paint() cil managed
      {
            .override IControl::Paint
      }
}

程序運行時內存中的鏡像可簡化表示爲:

程序執行結果如下:

Pain method is called!
IControl.Pain method is called!
IControl.Pain method is called!

我們之所以可以通過((IControl)editbox).Paint()方法訪問到代碼是因爲接口方法Paint是公有的。但是我們不能通過editbox.Paint()方法訪問到代碼是因爲EditBox的Paint方法是私有的。 在EditBox內部,通過ShowPaint方法可以同時訪問私有的Paint方法與接口IControl.Paint方法。

4、實現專門的接口方法(2)

如果EditBox中的Pait方法爲公有並且同時提供了IControl.Paint方法,程序將是如何運行的呢?代碼如下:

using System ;
interface IControl 
{
   void Paint();
}
public class EditBox: IControl 
{
   public void Paint() 
   {
      Console.WriteLine("Pain method is called!");
   }
   void IControl.Paint() 
   {
      Console.WriteLine("IControl.Pain method is called!");
   }
}
class Test 
{
   static void Main() 
   {
      EditBox editbox = new EditBox(); 
      editbox.Paint();
      ((IControl)editbox).Paint();
   }
}

程序執行結果如下:

Pain method is called!
IControl.Pain method is called!

程序執行時內存佈局如下:

可見,EditBox中公有的Paint方法並不是接口實現方法,真正的接口實現方法是IControl.Paint,這將導致editbox.Paint()方法與((IControl)editbox).Paint()的執行結果並不一樣。

5、結論

接口方法的實現通常是通過類中的公有方法實現的;

在一些特殊情況下(代碼隱藏、一個類實現的兩個接口具有相同的接口方法等),需要專門實現某個接口的方法。


原文鏈接:http://zhenyulu.cnblogs.com/archive/2006/04/18/377705.html

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