Was ist Polymorphismus in der Programmierung?

Polymorphismus ist die Fähigkeit von Objekten verschiedener Klassen, unterschiedlich auf denselben Methodenaufruf zu reagieren. Dies wird durch Vererbung, abstrakte Klassen und Schnittstellen erreicht. In C# zeigt sich Polymorphismus durch Überschreibung (overriding) von Methoden der Basisklasse in abgeleiteten Klassen und durch Überladung (overloading) von Methoden.

Beispiele für Polymorphismus:

1. Methodenüberschreibung (Laufzeit-Polymorphismus): Die abgeleitete Klasse stellt eine eigene Implementierung einer in der Basisklasse deklarierten Methode bereit. Dafür wird in der Basisklasse das Schlüsselwort virtual verwendet, in der abgeleiteten Klasse override.

   // Basisklasse
   class Shape
   {
       // Virtuelle Methode, die überschrieben werden kann
       public virtual void Draw()
       {
           // Standardimplementierung
       }
   }
   
   // Abgeleitete Klasse 1
   class Circle : Shape
   {
       // Überschreiben der Draw-Methode
       public override void Draw()
       {
           // Implementierung für Kreis
       }
   }
   
   // Abgeleitete Klasse 2
   class Square : Shape
   {
       // Überschreiben der Draw-Methode
       public override void Draw()
       {
           // Implementierung für Quadrat
       }
   }
   

   Hier kann eine Liste von Shape-Objekten erstellt werden, und die Methode Draw für jedes aufgerufen werden, wobei die spezifische Implementierung für jede Figur ausgeführt wird.

2. Methodenüberladung (Compile-time-Polymorphismus): Mehrere Methoden mit demselben Namen, aber unterschiedlichen Signaturen (Anzahl oder Typen der Parameter) in einer Klasse.

   class Calculator
   {
       // Überladene Methode Add (für int)
       public int Add(int x, int y)
       {
           return x + y;
       }
   
       // Überladene Methode Add (für double)
       public double Add(double x, double y)
       {
           return x + y;
       }
   }
   

Polymorphismus trägt dazu bei, flexibleren, erweiterbaren und wartungsfreundlichen Code zu erstellen. Er ermöglicht das Schreiben von generischem Code, der mit Objekten verschiedener Typen arbeiten kann.