繼承 (inheritance) 是讓類別 (class) 能從已經定義好的類別擴充功能，多型 (polymorphism) 則是讓物件在繼承關係之下，讓物件的型態可以有通用性

「繼承」的英文動詞原文為 inherit ，程式設計社群長久以來都翻譯成「繼承」，這裡沿用社群的習慣。然而「繼承」的中文隱含上一代死去，下一代得到上一代的東西、權利的意思，英文 inherit 卻是泛指什麼得到什麼，因此遺傳也可以用 inherit ，物件導向中的「繼承」比較接近遺傳的意思，因為程式執行的當下，父、子物件都是並存的。

繼承的寫法是在類別名稱用冒號，冒號後接所繼承的類別名稱，例如

class Elephant: Animal

這樣 Elephant 類別就繼承了 Animal 類別。

在繼承關係中，繼承自其他類別的類別稱之為子類別 (subclass) ，像是 Elephant 就是 Animal 的子類別，而被繼承的類別稱之為父類別 (superclass) ，像是 Animal 就是 Elephant 的父類別。

C# 的官方文件把父類別稱之為基底類別 (base class) ，子類別稱之為衍生類別 (derived class) ，基底類別與衍生類別偏向是 C++ 書籍的用詞，這裡按照程式設計社群裡，繼承、父類別、子類別的脈絡，所採取的翻譯詞來敘述。

以下寫成完整範例，同時示範多型的概念

using System;
using System.Collections.Generic;

namespace ClassDemo03
{
    class Animal 
    {
        protected string name;

        public Animal()
        {
            name = "動物";
        }

        public Animal(string s)
        {
            name = s;
        }

        public void speak()
        {
            Console.WriteLine("哈囉，我是{0}．．．．", name);
        }
    }

    class Elephant: Animal
    {
        public Elephant()
        {
            name = "大象";
        }
    }

    class Mouse: Animal
    {
        public Mouse()
        {
            name = "老鼠";
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var animals = new List<Animal>
            {
                new Animal(),
                new Elephant(),
                new Mouse()
            };
            foreach (var animal in animals)
            {
                animal.speak();
            }
        }
    }
}

//《程式語言教學誌》的範例程式
// http://kaiching.org/
// 專案：ClassDemo03
// 檔名：Program.cs
// 功能：示範 C# 的類別
// 作者：張凱慶

Animal 為父類別，如下

class Animal 
{
    protected string name;

    public Animal()
    {
        name = "動物";
    }

    public Animal(string s)
    {
        name = s;
    }

    public void speak()
    {
        Console.WriteLine("哈囉，我是{0}．．．．", name);
    }
}

裡頭定義一個 protected 欄位 (field) ，字串 (string) name

protected string name;

這裡 protected 的欄位可以被子類別繼承， private 則不行。

下面定義兩個 public 的建構子 (constructor)

public Animal()
{
    name = "動物";
}

public Animal(string s)
{
    name = s;
}

這叫做多載 (overloading) ，建構子可以多載，方法 (method) 也可以多載，多載是指可以提供不同參數列給相同名稱的建構子或方法，使得呼叫的時候可以用不同的參數 (parameter) 進行設定。

然後最後是 public 的 speak() 方法

public void speak()
{
    Console.WriteLine("哈囉，我是{0}．．．．", name);
}

speak() 方法印出欄位 name ， public 的成員在存取上完全沒有限制，因此 public 都會被子類別繼承。

繼續下面是兩個子類別

class Elephant: Animal
{
    public Elephant()
    {
        name = "大象";
    }
}

class Mouse: Animal
{
    public Mouse()
    {
        name = "老鼠";
    }
}

Elephant 及 Mouse 都繼承自 Animal ，這裡只有定義兩者各自的建構子， Elephant() 將 name 設定為 "大象" ， Mouse() 則是設定為 "老鼠" 。

底下 Program 類別中的 Main() 示範使用這三個類別，首先用關鍵字 var 宣告 animals 變數

var animals = new List<Animal>
{
    new Animal(),
    new Elephant(),
    new Mouse()
};

關鍵字 var 宣告的變數可以不直接指定型態，由指派運算子設定的值來決定型態，例如上面 animals 是 List ， List 之後用角括弧圍住 Animal 型態名稱，這是設定 List 裡頭的元素必須是 Animal 或 Animal 的子類別。

角括弧的寫法是泛型 (generics) 程式設計的概念，也就是在定義時先不明確設定型態，由建立實體物件時再實際設定。

List 是類似陣列 (array) 的資料型態，相較陣列有更多好用的方法。

底下用 foreach 迴圈裡的變數 animal 依序取得 animals 中的每個元素

foreach (var animal in animals)
{
    animal.speak();
}

注意 animal 也是用 var 宣告的，這裡就用到了多型的概念，每一個 animal 都有 speak() 方法，而這個 speak() 方法是繼承自 Animal 類別。

執行結果如下

其實繼承、多型、泛型等等的程式設計概念，真的要講清楚都是大部頭的書，這裡先了解程式碼中出現什麼是什麼概念就好了，下一個單元繼續介紹介面 (interface) 、命名空間 (namespace) 與 using 。

相關教學影片

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• 繼承與多型 ⇨ YouTube 頁面連結
• 第五堂課舉一反三 ⇨ YouTube 頁面連結