C# 運(yùn)算符重載

2022-10-14 09:28 更新

您可以重定義或重載 C# 中內(nèi)置的運(yùn)算符。因此,程序員也可以使用用戶自定義類型的運(yùn)算符。重載運(yùn)算符是具有特殊名稱的函數(shù),是通過關(guān)鍵字 operator 后跟運(yùn)算符的符號(hào)來定義的。與其他函數(shù)一樣,重載運(yùn)算符有返回類型和參數(shù)列表。

例如,請(qǐng)看下面的函數(shù):

public static Box operator+ (Box b, Box c){
   Box box = new Box();
   box.length = b.length + c.length;
   box.breadth = b.breadth + c.breadth;
   box.height = b.height + c.height;
   return box;
}

上面的函數(shù)為用戶自定義的類 Box 實(shí)現(xiàn)了加法運(yùn)算符(+)。它把兩個(gè) Box 對(duì)象的屬性相加,并返回相加后的 Box 對(duì)象。


運(yùn)算符重載的實(shí)現(xiàn)

下面的程序演示了完整的實(shí)現(xiàn):

using System;

namespace OperatorOvlApplication{
   class Box{
      private double length;      // 長(zhǎng)度
      private double breadth;     // 寬度
      private double height;      // 高度

      public double getVolume(){
         return length * breadth * height;
      }
      public void setLength( double len ){
         length = len;
      }

      public void setBreadth( double bre ){
         breadth = bre;
      }

      public void setHeight( double hei ){
         height = hei;
      }
      // 重載 + 運(yùn)算符來把兩個(gè) Box 對(duì)象相加
      public static Box operator+ (Box b, Box c){
         Box box = new Box();
         box.length = b.length + c.length;
         box.breadth = b.breadth + c.breadth;
         box.height = b.height + c.height;
         return box;
      }

   }

   class Tester{
      static void Main(string[] args){
         Box Box1 = new Box();         // 聲明 Box1,類型為 Box
         Box Box2 = new Box();         // 聲明 Box2,類型為 Box
         Box Box3 = new Box();         // 聲明 Box3,類型為 Box
         double volume = 0.0;          // 體積

         // Box1 詳述
         Box1.setLength(6.0);
         Box1.setBreadth(7.0);
         Box1.setHeight(5.0);

         // Box2 詳述
         Box2.setLength(12.0);
         Box2.setBreadth(13.0);
         Box2.setHeight(10.0);

         // Box1 的體積
         volume = Box1.getVolume();
         Console.WriteLine("Box1 的體積: {0}", volume);

         // Box2 的體積
         volume = Box2.getVolume();
         Console.WriteLine("Box2 的體積: {0}", volume);

         // 把兩個(gè)對(duì)象相加
         Box3 = Box1 + Box2;

         // Box3 的體積
         volume = Box3.getVolume();
         Console.WriteLine("Box3 的體積: {0}", volume);
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí),它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果:

Box1 的體積: 210
Box2 的體積: 1560
Box3 的體積: 5400

可重載和不可重載運(yùn)算符

下表描述了 C# 中運(yùn)算符重載的能力:

運(yùn)算符 描述
+, -, !, ~, ++, -- 這些一元運(yùn)算符只有一個(gè)操作數(shù),且可以被重載。
+, -, *, /, % 這些二元運(yùn)算符帶有兩個(gè)操作數(shù),且可以被重載。
==, !=, <, >, <=, >= 這些比較運(yùn)算符可以被重載。
&&, || 這些條件邏輯運(yùn)算符不能被直接重載。
+=, -=, *=, /=, %= 這些賦值運(yùn)算符不能被重載。
=, ., ?:, ->, new, is, sizeof, typeof 這些運(yùn)算符不能被重載。

實(shí)例

針對(duì)上述討論,讓我們擴(kuò)展上面的實(shí)例,重載更多的運(yùn)算符:

using System;

namespace OperatorOvlApplication{
    class Box{
        private double length;      // 長(zhǎng)度
        private double breadth;     // 寬度
        private double height;      // 高度

        public double getVolume(){
            return length * breadth * height;
        }
        public void setLength( double len ){
            length = len;
        }

        public void setBreadth( double bre ){
            breadth = bre;
        }

        public void setHeight( double hei ){
            height = hei;
        }
        // 重載 + 運(yùn)算符來把兩個(gè) Box 對(duì)象相加
        public static Box operator+ (Box b, Box c){
            Box box = new Box();
            box.length = b.length + c.length;
            box.breadth = b.breadth + c.breadth;
            box.height = b.height + c.height;
            return box;
        }

        public static bool operator == (Box lhs, Box rhs){
            bool status = false;
            if (lhs.length == rhs.length && lhs.height == rhs.height && lhs.breadth == rhs.breadth){
                status = true;
            }
            return status;
        }
        public static bool operator !=(Box lhs, Box rhs){
            bool status = false;
            if (lhs.length != rhs.length || lhs.height != rhs.height || lhs.breadth != rhs.breadth){
                status = true;
            }
            return status;
        }
        public static bool operator <(Box lhs, Box rhs){
            bool status = false;
            if (lhs.length < rhs.length && lhs.height < rhs.height && lhs.breadth < rhs.breadth){
                status = true;
            }
            return status;
        }
        public static bool operator >(Box lhs, Box rhs){
            bool status = false;
            if (lhs.length > rhs.length && lhs.height> rhs.height && lhs.breadth > rhs.breadth){
                status = true;
            }
            return status;
        }

        public static bool operator <=(Box lhs, Box rhs){
            bool status = false;
            if (lhs.length <= rhs.length && lhs.height <= rhs.height && lhs.breadth <= rhs.breadth){
                status = true;
            }
            return status;
        }
        public static bool operator >=(Box lhs, Box rhs){
            bool status = false;
            if (lhs.length >= rhs.length && lhs.height >= rhs.height && lhs.breadth >= rhs.breadth){
                status = true;
            }
            return status;
        }
        public override string ToString(){
            return String.Format("({0}, {1}, {2})", length, breadth, height);
        }
    }

    class Tester{
        static void Main(string[] args){
            Box Box1 = new Box();          // 聲明 Box1,類型為 Box
            Box Box2 = new Box();          // 聲明 Box2,類型為 Box
            Box Box3 = new Box();          // 聲明 Box3,類型為 Box
            Box Box4 = new Box();
            double volume = 0.0;   // 體積

            // Box1 詳述
            Box1.setLength(6.0);
            Box1.setBreadth(7.0);
            Box1.setHeight(5.0);

            // Box2 詳述
            Box2.setLength(12.0);
            Box2.setBreadth(13.0);
            Box2.setHeight(10.0);

            // 使用重載的 ToString() 顯示兩個(gè)盒子
            Console.WriteLine("Box1: {0}", Box1.ToString());
            Console.WriteLine("Box2: {0}", Box2.ToString());

            // Box1 的體積
            volume = Box1.getVolume();
            Console.WriteLine("Box1 的體積: {0}", volume);

            // Box2 的體積
            volume = Box2.getVolume();
            Console.WriteLine("Box2 的體積: {0}", volume);

            // 把兩個(gè)對(duì)象相加
            Box3 = Box1 + Box2;
            Console.WriteLine("Box3: {0}", Box3.ToString());
            // Box3 的體積
            volume = Box3.getVolume();
            Console.WriteLine("Box3 的體積: {0}", volume);

            //comparing the boxes
            if (Box1 > Box2)
                Console.WriteLine("Box1 大于 Box2");
            else
                Console.WriteLine("Box1 不大于 Box2");
            if (Box1 < Box2)           Console.WriteLine("Box1 小于 Box2");
            else           Console.WriteLine("Box1 不小于 Box2");
            if (Box1 >= Box2)
                Console.WriteLine("Box1 大于等于 Box2");
            else
                Console.WriteLine("Box1 不大于等于 Box2");
            if (Box1 <= Box2)           Console.WriteLine("Box1 小于等于 Box2");
            else           Console.WriteLine("Box1 不小于等于 Box2");
            if (Box1 != Box2)           Console.WriteLine("Box1 不等于 Box2");
            else           Console.WriteLine("Box1 等于 Box2");
            Box4 = Box3;
            if (Box3 == Box4)           Console.WriteLine("Box3 等于 Box4");
            else           Console.WriteLine("Box3 不等于 Box4");
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí),它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果:

Box1: (6, 7, 5)
Box2: (12, 13, 10)
Box1 的體積: 210
Box2 的體積: 1560
Box3: (18, 20, 15)
Box3 的體積: 5400
Box1 不大于 Box2
Box1 小于 Box2
Box1 不大于等于 Box2
Box1 小于等于 Box2
Box1 不等于 Box2
Box3 等于 Box4


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