Implementando herencia en C#

La herencia en C# es híbrida y soporta los tipos de herencia simple, multi-nivel y jerárquica. No admite herencia múltiple, es decir que cada clase podrá heredar de solo una clase base.

Para indicar que una clase hereda de otra lo único que tenemos que hacer es, seguido del nombre de la clase derivada, indicar el nombre de la clase base precedido por el símbolo :.

En el siguiente ejemplo, la clase Estudiante hereda de Persona y agrega los atributos legajo y materias y el método Estudiar.

public class Estudiante : Persona
{
    private int legajo;
    private List<string> materias;

    public string Estudiar() 
    {   
        return "Estudiando...";
    }
}

¿Qué se hereda y qué no?

Las clases derivadas heredan todos los miembros de la clase base, salvo los constructores. Eso incluye miembros privados, los cuales se heredan pero no son accesibles desde la clase derivada. Pensemos que la clase derivada incluye los atributos y métodos de la clase base, por lo tanto también los está herendando, incluso si no los puede ver existen en memoria.

Modificador protected

Al definir atributos con el modificador de visibilidad protected haremos que este sea accesible sólo dentro de la relación de herencia. Por lo que para una clase derivada el modificador protected es equivalente a public, pero para una clase ajena a la relación este modificador es igual a private.

Existen algunas variantes de este modificador. El modificador private protected hace que el miembro sólo sea accesible por clases derivadas en el mismo ensamblado (en el mismo proyecto). El modificador protected internal hace que el miembro sólo sea accesible desde el ensamblado donde se encuentra declarada la clase o por tipos derivados en cualquier ensamblado.

Desde donde se llama	public	protected	internal	protected internal	private protected	private
Dentro de la clase	✔️️	✔️	✔️	✔️	✔️	✔️
Clase derivada (mismo proyecto)	✔️	✔️	✔️	✔️	✔️	❌
Clase no derivada (mismo proyecto)	✔️	❌	✔️	✔️	❌	❌
Clase derivada (proyecto diferente)	✔️	✔️	❌	✔️	❌	❌
Clase no derivada (proyecto diferente)	✔️	❌	❌	❌	❌	❌

Constructores y herencia

Si la clase base no tiene un constructor público y sin parámetros, entonces tendremos que realizar una llamada explícita a un constructor de la clase base desde la derivada. Recordemos que los constructores no se heredan. Cuando generemos una instancia del sub-tipo sólo podremos trabajar con los constructores declarados en dicha clase, sin embargo los atributos de la clase base sí se heredan y deberán ser inicializados.

Para hacer esto utilizaremos el operador :base() a continuación de la firma del constructor.

public class Persona
{
    private string nombre;
    private string dni;

    public Persona(string nombre, string dni)
    {
        this.nombre = nombre;
        this.dni = dni;
    }
}

public class Estudiante : Persona
{
    private int legajo;

    public Estudiante(string nombreEstudiante, string dni, int legajo) : base(nombreEstudiante, dni)
    {
        this.legajo = legajo;
    }
}

public class Program
{    
    static void Main(string[] args)
    {
        Estudiante estudiante = new Estudiante("Juan Pablo", "11222233", 9999);
    }
}

En el ejemplo anterior Estudiante hereda nombre y dni de la clase Persona pero no los puede acceder. Debe llamar al constructor de la clase base para que inicialice esos atributos. Para esto utiliza el operador :base() al que le pasa, en el mismo orden de los parámetros de entrada del constructor base, los valores que recibió como argumento el constructor de la derivada.

Veamos paso a paso cómo se ejecuta el código anterior:

1. La ejecución empieza en el entry point (método Main) y procesa la sentencia que instancia un nuevo estudiante.
2. new Estudiante("Juan Pablo", "11222233", 9999) invoca al constructor de la clase Estudiante inyectando los valores en el mismo orden, primero el nombre, luego el dni y por último el legajo.
3. El constructor de Estudiante pasa los valores que recibió en los parámetros nombreEstudiante y dni al constructor de Persona. Para esto utiliza el operador :base().
4. Se ejecuta el constructor de Persona inicializando los atributos nombre y dni.
5. Luego, la ejecución regresa al constructor de Estudiante que inicializa el atributo legajo de dicha clase.
6. Por último, se regresa al método Main y se almacena la referencia del objeto que se acaba de instanciar en la variable estudiante.