Как работают виртуальные методы в C# и для чего они используются

Что проверяют

Понимаете ли позднее связывание: что вызов виртуального метода разрешается по фактическому типу объекта в рантайме, а не по типу переменной. И различаете ли virtual, abstract и new, потому что именно на этой границе вопрос и задают.

Как отвечать

virtual в базовом классе разрешает наследнику заменить реализацию через override. Компилятор выпускает callvirt, а конкретный адрес берётся из таблицы виртуальных методов того типа, который реально лежит в памяти. Отсюда и полиморфизм: переменная объявлена базовым типом, а работает реализация наследника.

Границы механизма:

• virtual плюс override это позднее связывание;
• new это сокрытие, метод выбирается по типу ссылки на этапе компиляции;
• abstract это виртуальный без тела, наследник обязан его реализовать;
• sealed override закрывает дальнейшее переопределение;
• сигнатура и доступность при override должны совпадать, базовую реализацию зовут через base.

class A { public virtual string Who() => "A"; }
class B : A { public override string Who() => "B"; }
class C : A { public new string Who() => "C"; }

A b = new B(), c = new C();
b.Who(); // B
c.Who(); // A

Где спотыкаются

Путают new и override. Компилятор предупреждает про сокрытие, а кандидат уверяет, что разницы нет. Разница видна ровно тогда, когда объект наследника лежит в переменной базового типа, то есть в любом полиморфном коде.

Вызывают виртуальный метод из конструктора базового класса. Переопределённая версия выполнится раньше, чем конструктор наследника проинициализирует свои поля, и увидит там нули и null.

Рассуждают про дорогие виртуальные вызовы как про главный минус. JIT девиртуализует вызов, когда тип известен или класс запечатан, а реальная цена в том, что метод труднее заинлайнить. Это измеряют, а не угадывают, и на архитектурные решения такой аргумент почти никогда не влияет.