Как реализовано наследование в C#

Что проверяют

Знание механики наследования в C#: одиночное наследование классов, множественная реализация интерфейсов, разница между virtual/override/new и понимание, где виртуальная диспетчеризация работает, а где выбор идёт по типу переменной.

Как отвечать

Класс наследует ровно один базовый класс и сколько угодно интерфейсов. Все типы в итоге происходят от System.Object. Структуры наследовать нельзя, sealed класс наследовать нельзя.

Ключевые слова:

• base даёт доступ к членам базового класса и вызывается из конструктора производного;
• virtual разрешает переопределение, override переопределяет;
• abstract на классе запрещает создание экземпляра, на методе требует реализации в наследнике;
• new скрывает член базового класса, а не переопределяет его;
• sealed override закрывает дальнейшее переопределение вниз по иерархии.

public class Animal
{
    public virtual void Speak() => Console.WriteLine("Animal");
}

public class Dog : Animal
{
    public override void Speak() => Console.WriteLine("Dog");
}

Animal a = new Dog();
a.Speak(); // Dog: вызов идёт по фактическому типу

Если в Dog написать public new void Speak(), тот же код напечатает Animal: при скрытии метод выбирается по типу переменной, а не объекта. Это и есть демонстрация полиморфизма и его отсутствия в одном примере.

Ещё несколько вещей, которые стоит проговорить:

• Конструкторы не наследуются, и базовый конструктор отрабатывает раньше производного.
• Модификаторы доступа: protected виден наследникам, protected internal наследникам плюс всей сборке, private protected наследникам внутри той же сборки.
• Множественного наследования классов нет осознанно, чтобы не разбирать ромбовидную неоднозначность. Интерфейсы её решают, а с C# 8 у них есть реализации по умолчанию, но состояния (полей) они по-прежнему не несут.
• Записи (record) наследование поддерживают, а сгенерированное сравнение учитывает EqualityContract, поэтому объекты разных типов иерархии не равны.
• Наследование не единственный способ переиспользования. Композиция и интерфейсы дают меньше связности, наследование стоит брать под реальное отношение «является», а не ради экономии кода.

Где спотыкаются

Путают override и new и не могут предсказать вывод для Animal a = new Dog(). Второй частый прокол: вызов виртуального метода из конструктора базового класса, где переопределённая версия уже работает, а поля производного класса ещё не инициализированы.