C#运算符重载
C# 中支持运算符重载,所谓运算符重载就是我们可以使用自定义类型来重新定义 C# 中大多数运算符的功能。运算符重载需要通过 operator 关键字后跟运算符的形式来定义的,我们可以将被重新定义的运算符看作是具有特殊名称的函数,与其他函数一样,该函数也有返回值类型和参数列表,如下例所示:
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; }
上述函数中实现了对加法运算符+的重载,该函数需要两个 Box 对象的属性,并返回一个 Box 对象。
运算符重载的实现
下面通过完整的示例来演示一下运算符重载:
using System; namespace net.yinzhong { class Box { private double length; // 长度 private double breadth; // 宽度 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; } // 重载 + 运算符,把两个 Box 对象相加 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 Demo { static void Main(string[] args) { Box Box1 = new Box(); // 声明 Box1,类型为 Box Box Box2 = new Box(); // 声明 Box2,类型为 Box Box Box3 = new Box(); // 声明 Box3,类型为 Box double volume = 0.0; // 体积 // Box1 详述 Box1.setLength(6.0); Box1.setBreadth(7.0); Box1.setHeight(5.0); // Box2 详述 Box2.setLength(12.0); Box2.setBreadth(13.0); Box2.setHeight(10.0); // Box1 的体积 volume = Box1.getVolume(); Console.WriteLine("Box1 的体积: {0}", volume); // Box2 的体积 volume = Box2.getVolume(); Console.WriteLine("Box2 的体积: {0}", volume); // 把两个对象相加 Box3 = Box1 + Box2; // Box3 的体积 volume = Box3.getVolume(); Console.WriteLine("Box3 的体积: {0}", volume); Console.ReadKey(); } } }
运行结果如下:
Box1 的体积: 210 Box2 的体积: 1560 Box3 的体积: 5400
可重载与不可重载的运算符
下表提供了 C# 运算符可重载性的相关信息:
运算符 可重载性 +、-、!、~、++、-- 这些一元运算符可以进行重载 +、-、*、/、%、&、|、^、<<、>>、=、!=、<、>、<=、>= 这些二元运算符可以进行重载,需要注意的是某些运算符必须成对重载 &&、|| 无法重载逻辑运算符 (type)var_name 强制类型转换运算符不能重载 +=、-=、*=、/=、%=、&=、|=、^=、<<=、>>= 复合赋值运算符不能显式重载。 但在重载二元运算符时,也会隐式重载相应的复合赋值运算符,例如重载了+运算符也会隐式的重载+= ^、=、.、?.、? : 、??、??=、..、->、=>、as、await、checked、unchecked、default、delegate、is、nameof、new、sizeof、stackalloc、switch、typeof 这些运算符无法进行重载
注意:比较运算符必须成对重载,也就是说,如果重载一对运算符中的任意一个,则另一个运算符也必须重载。比如==和!=运算符、<和>运算符、<=和>=运算符。
【示例】下面通过具体示例来演示一下:
using System; namespace net.yinzhong { class Box { private double length; // 长度 private double breadth; // 宽度 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; } // 重载 + 运算符来把两个 Box 对象相加 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 override bool Equals(object o) { if(o==null) return false; if(GetType() != o.GetType()) return false; return true; } public override int GetHashCode() { return base.GetHashCode(); } 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 Demo { static void Main(string[] args) { Box Box1 = new Box(); // 声明 Box1,类型为 Box Box Box2 = new Box(); // 声明 Box2,类型为 Box Box Box3 = new Box(); // 声明 Box3,类型为 Box Box Box4 = new Box(); double volume = 0.0; // 体积 // Box1 详述 Box1.setLength(6.0); Box1.setBreadth(7.0); Box1.setHeight(5.0); // Box2 详述 Box2.setLength(12.0); Box2.setBreadth(13.0); Box2.setHeight(10.0); // 使用重载的 ToString() 显示两个盒子 Console.WriteLine("Box1: {0}", Box1.ToString()); Console.WriteLine("Box2: {0}", Box2.ToString()); // Box1 的体积 volume = Box1.getVolume(); Console.WriteLine("Box1 的体积: {0}", volume); // Box2 的体积 volume = Box2.getVolume(); Console.WriteLine("Box2 的体积: {0}", volume); // 把两个对象相加 Box3 = Box1 + Box2; Console.WriteLine("Box3: {0}", Box3.ToString()); // Box3 的体积 volume = Box3.getVolume(); Console.WriteLine("Box3 的体积: {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(); } } }
运行结果如下:
Box1: (6, 7, 5) Box2: (12, 13, 10) Box1 的体积: 210 Box2 的体积: 1560 Box3: (18, 20, 15) Box3 的体积: 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