C# 运算符重载

c# 运算符重载

您可以重定义或重载 c# 中内置的运算符。因此,程序员也可以使用用户自定义类型的运算符。重载运算符是具有特殊名称的函数,是通过关键字 operator 后跟运算符的符号来定义的。与其他函数一样,重载运算符有返回类型和参数列表。

例如,请看下面的函数:

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;
}

上面的函数为用户自定义的类 box 实现了加法运算符(+)。它把两个 box 对象的属性相加,并返回相加后的 box 对象。

 

1. 运算符重载的实现

下面的程序演示了完整的实现:

using system;

namespace operatorovlapplication
{
   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;
      }

   }

   class tester
   {
      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();
      }
   }
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

box1 的体积: 210
box2 的体积: 1560
box3 的体积: 5400

 

2. 可重载和不可重载运算符

下表描述了 c# 中运算符重载的能力:

运算符描述
+, -, !, ~, ++, --这些一元运算符只有一个操作数,且可以被重载。
+, -, *, /, %这些二元运算符带有两个操作数,且可以被重载。
==, !=, <, >, <=, >=这些比较运算符可以被重载。
&&, ||这些条件逻辑运算符不能被直接重载。
+=, -=, *=, /=, %=这些赋值运算符不能被重载。
=, ., ?:, ->, new, is, sizeof, typeof这些运算符不能被重载。

 

3. 范例

针对上述讨论,让我们扩展上面的范例,重载更多的运算符:

using system;

namespace operatorovlapplication
{
    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 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();          // 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();
      }
    }
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

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

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