C# 4.0 полное руководство - 2011
Шрифт:
Когда оператор перегружается, ни одно из его первоначальных назначений не теряется. Он просто выполняет еще одну, новую операцию относительно конкретного объекта. Поэтому перегрузка оператора +, например, для обработки связного списка не меняет его назначение по отношению к целым числам, т.е. к их сложению.
Главное преимущество перегрузки операторов заключается в том, что она позволяет плавно интегрировать класс нового типа в среду программирования. Подобного ро^а расширяемость типов является важной составляющей эффективности такого объектно-ориентированного языка программирования, как С#. Как только для класса
Основы перегрузки операторов
Перегрузка операторов тесно связана с перегрузкой методов. Для перегрузки оператора служит ключевое слово operator, определяющее операторный метод, который, в свою очередь, определяет действие оператора относительно своего класса.
Существуют две формы операторных методов (operator): одна — для унарных операторов, другая — для бинарных. Ниже приведена общая форма для каждой разновидности этих методов.
// Общая форма перегрузки унарного оператора.
public static возвращаемый_тип operator ор{тип_параметра операнд)
{
// операции
}
// Общая форма перегрузки бинарного оператора.
public static возвращаемый_тип operator ор(тип_параметра1 операнд1,
тип_параметра1 операнд2)
{
11 операции
}
Здесь вместо ор подставляется перегружаемый оператор, например + или /; а воз-вращаемый_тип обозначает конкретный тип значения, возвращаемого указанной операцией. Это значение может быть любого типа, но зачастую оно указывается такого же типа, как и у класса, для которого перегружается оператор. Такая корреляция упрощает применение перегружаемых операторов в выражениях. Для унарных операторов операнд обозначает передаваемый операнд, а для бинарных операторов то же самое обозначают операнд1 и операнд2. Обратите внимание на то, что операторные методы должны иметь оба типа, public и static.
Тип операнда унарных операторов должен быть таким же, как и у класса, для которого перегружается оператор. А в бинарных операторах хотя бы один из операндов должен быть такого же типа, как и у его класса. Следовательно, в C# не допускается перегрузка любых операторов для объектов, которые еще не были созданы. Например, назначение оператора + нельзя переопределить для элементов типа int или string.
И еще одно замечание: в параметрах оператора нельзя использовать модификатор ref или out.
Перегрузка бинарных операторов
Для того чтобы продемонстрировать принцип действия перегрузки операторов, начнем с простого примера, в котором перегружаются два оператора — + и -. В приведенной ниже программе создается класс ThreeD, содержащий координаты объекта в трехмерном пространстве. Перегружаемый оператор + складывает отдельные координаты одного объекта типа ThreeD с координатами другого. А перегружаемый оператор - вычитает координаты одного объекта из координат другого.
// Пример перегрузки бинарных операторов.
11 Класс для хранения трехмерных координат, class ThreeD {
int х, у, z; // трехмерные координаты
public ThreeD { х = у = z = 0; }
public ThreeD(int i, int j, int k) { x = i; у = j; z = k; }
// Перегрузить бинарный оператор +.
public static ThreeD operator +(ThreeD opl, ThreeD op2)
{
ThreeD result = new ThreeD;
/* Сложить координаты двух точек и возвратить результат. */
result.х = opl.x + ор2.х; // Эти операторы выполняют
result.у = opl.y + ор2.у; // целочисленное сложение,
result.z = opl.z + op2.z; //сохраняя свое исходное назначение.
return result;
}
// Перегрузить бинарный оператор -.
public static ThreeD operator -(ThreeD opl, ThreeD op2)
{
ThreeD result = new ThreeD;
/* Обратите внимание на порядок следования операндов: opl — левый операнд, а ор2 — правый операнд. */ result.х = opl.x - ор2.х; // Эти операторы
result.у = opl.y - ор2.у; // выполняют целочисленное
result.z = opl.z - op2.z; // вычитание
return result;
}
// Вывести координаты X, Y, Z. public void Show
{
Console.WriteLine(x + ", " + у + ", " + z) ;
}
• }
class ThreeDDemo { static void Main {
ThreeD a = new ThreeD(1, 2, 3) ;
ThreeD b = new ThreeD(10, 10, 10);
ThreeD c;
Console.Write("Координаты точки a: ");
a.Show;
Console.WriteLine ;
Console.Write("Координаты точки b: ");
b.Show;
Console.WriteLine ;
с = а + b; // сложить координаты точек а и b Console.Write("Результат сложения а + Ь: "); с.Show;
Console.WriteLine ;
c=a+b+c; // сложить координаты точек а, b и с Console.Write("Результат сложения а + b + с: "); с.Show;