派生クラス型・インターフェイス型・基底クラス型の違いとは？

以下は ✅ 練習課題 1〜3 をすべて満たす「完成形サンプル」です。

Main メソッドを含む 1 ファイルにまとめてあるので、そのまま dotnet run／Visual Studio でビルド→実行できます。

using System;
using System.Collections.Generic;

#region 1. インターフェイスを抽象基底クラスへ置き換え
// ― 共通のデータと振る舞いを持たせたいので abstract class に変更
abstract class VirtualPet
{
    public string Name   { get; protected set; }
    public int    Mood   { get; protected set; }   // 0（不機嫌）～10（ご機嫌）
    public int    Energy { get; protected set; }   // 0（疲労） ～10（元気）

    protected VirtualPet(string name)
    {
        Name   = name;
        Mood   = 5;
        Energy = 5;
    }

    public abstract void Eat();       // 各派生クラスごとに具体実装
    public abstract void Play();      // 同上

    // 全ペット共通の既定動作は virtual で用意
    public virtual void Sleep()
    {
        Energy = Math.Min(Energy + 2, 10);
        Mood   = Math.Max(Mood   - 1, 0);
        Console.WriteLine($"{Name} は眠って回復した（Energy↑ / Mood↓）");
    }
}
#endregion

#region 派生クラス
class FoodiePet  : VirtualPet
{
    public FoodiePet(string name) : base(name) { }

    public override void Eat () { Energy = Math.Min(Energy + 3, 10); }
    public override void Play() { Energy--; Mood++; }

    // 3. 専用機能（SniffFood）は FoodiePet だけが持つ
    public void SniffFood()
    {
        Console.WriteLine($"{Name} は食べ物の匂いをかいでワクワクしている！");
        Mood = Math.Min(Mood + 1, 10);
    }
}

class SleepyPet  : VirtualPet
{
    public SleepyPet(string name) : base(name) { }

    public override void Eat () { Energy += 2; }
    public override void Play() { Energy--; Mood--; }
}

class CheerfulPet : VirtualPet
{
    public CheerfulPet(string name) : base(name) { }

    public override void Eat () { Energy += 1; Mood += 2; }
    public override void Play() { Energy--; Mood += 2; }
}
#endregion

class Program
{
    // 2-A. 基底クラス版（共通ロジック）
    static void InteractWithPet(VirtualPet pet)
    {
        pet.Play();
        pet.Eat();
        Console.WriteLine(
            $"[{pet.GetType().Name}] {pet.Name} → Mood:{pet.Mood}, Energy:{pet.Energy}");
    }

    // 2-B. オーバーロード：FoodiePet 専用ロジックを追加
    static void InteractWithPet(FoodiePet pet)
    {
        pet.SniffFood();          // 派生クラス特有の機能
        InteractWithPet((VirtualPet)pet);   // 共通処理へフォールバック
    }

    static void Main()
    {
        // ★ 動作確認シナリオ
        var pets = new List<VirtualPet>
        {
            new FoodiePet ("エイミー"),   // FoodiePet
            new SleepyPet ("ライアン"),   // SleepyPet
            new CheerfulPet("クー")       // CheerfulPet
        };

        foreach (var p in pets)
        {
            // 静的型が VirtualPet なので SniffFood は見えない
            // p.SniffFood(); // ← コンパイル エラーになることを確認 ◎

            // 動的型に応じて最適なオーバーロードが選択される
            InteractWithPet(p);
            Console.WriteLine();
        }

        // 静的型を FoodiePet にすると SniffFood が呼べる
        FoodiePet foodie = new FoodiePet("ミント");
        foodie.SniffFood();           // OK
        InteractWithPet(foodie);      // FoodiePet 版 → 基底クラス版へ
    }
}

使い方と確認ポイント

実行例（抜粋）

エイミー は食べ物の匂いをかいでワクワクしている！
[FoodiePet] エイミー → Mood:7, Energy:7

[SleepyPet] ライアン → Mood:4, Energy:6

[CheerfulPet] クー → Mood:8, Energy:5

ミント は食べ物の匂いをかいでワクワクしている！
[FoodiePet] ミント → Mood:7, Energy:7

• InteractWithPet には 静的型 が VirtualPet の変数しか渡していないため SniffFood は呼べません。
• FoodiePet 専用オーバーロードがあることで、実際のオブジェクトが FoodiePet のときだけ追加処理 を注入できています。