ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ С# 2005 И ПЛАТФОРМА .NET 2.0. 3-е издание

// Операция + со строками.
string s1 = "Hello";
string s2 = " world!";
string s3 = s1 + s2; // s3 теперь равно "Hello world!"

По сути, операция + функционирует уникальным образом в зависимости от поставляемых типов данных (в данном случае это строки или целые числа). Когда операция + применяется к числовым типам, результатом является сумма операндов, а когда операция + применяется к строковым типам, результатом будет конкатенация строк.

Язык C# обеспечивает возможность построения пользовательских классов и структур, которые будут по-своему отвечать на один и тот же набор базовых лексем (таких, как операция +). При этом следует заметить, что можно "перегружать" не все встроенные операции C#. В табл. 9.1 указаны возможности перегрузки базовых операций.

Таблица 9.1. Возможности перегрузки операций

Операции C#	Возможность перегрузки
+, -, !, ~, ++, --, true, false	Эти унарные операции допускают перегрузку
+, -, *, /, %, &, |, ^, ‹‹, ››	Эти бинарные операции допускают перегрузку
==, !=, ‹, ›, ‹=, ›=	Операции сравнения допускают перегрузку. В C# требуется, чтобы перегрузка "родственных" операций (т.е. ‹ и ›, ‹= и ›=, == и !=) выполнялась одновременно
[]	Операция [] не допускает перегрузку. Но, как было показано выше, аналогичные перегрузке возможности обеспечивает конструкция индексатора
	Операция не допускает перегрузку. Но, как будет показано ниже, аналогичные перегрузке возможности обеспечивают пользовательские методы преобразования
+=, -=, *=, /=, %=, &=, |=, ^=, ‹‹=, ››=	Операторные сокращения с присваиванием сами по себе не допускают перегрузку, однако для них перегруженная форма получается автоматически в результате перегрузки соответствующей бинарной операции

Перегрузка бинарных операций

Чтобы проиллюстрировать процесс перегрузки бинарных операций, расcмо-трим следующую простую структуру Point (точка).

// Самая обычная структура C#.
public struct Point {
 private int x, y;
 public Point(int xPos, int yPos) {
 x = xPos; у = yPos;
 }
 public override string ToString {
 return string.Format("[{0}, {1}]", this.x, this.у);
 }
}

Можно, скажем, рассмотреть сложение типов Point. Можно также вычесть один тип Point из другого. Например, вы можете записать, следующий программный код.

// Сложение и вычитание двух точек.
static vоid Main(string [] args) {
 Console.WriteLine("*** Забавы с перегруженными операциями ***\n");
 // Создание двух точек.
 Point ptOne = new Point(100, 100);
 Point ptTwo = new Point (40, 40);
 Console.WriteLine("ptOne = {0}", ptOne);
 Console.WriteLine("ptTwo = {0}", ptTwo);
 // Сложение точек в одну большую точку?
 Console.WriteLine("ptOne + ptTwo: {0} ", ptOne + ptTwo);
 // Вычитание одной точки из другой дает меньшую точку?
 Console.WriteLine("ptOne – ptTwo: {0} ", ptOne – ptTwo);
 Console.ReadLine;
}

Чтобы позволить пользовательскому типу по-своему отвечать на встроенные операции, в C# предлагается ключевое слово operator, которое можно использовать только со статическими методами. Перегруженной бинарной операции (такой, как + или -) на вход подаются два аргумента, которые имеют тип определяющего класса (в данном примере это Point), как показывает следующий программный код.

// Более 'интеллектуальный' тип Point.
public struct Point {
 …
 // перегруженная операция +
 public static Point operator+(Point p1, Point p2) { return new Point(p1.x + p2.x, p1.y + p2.y); }
 // перегруженная операция -
 public static Point operator–(Point p1, Point p2) { return new Point(p1.x – p2.x, p1.y – p2.y); }
}

По логике операция + должна просто возвратить совершенно новый объект Point, полученный в результате суммирования соответствующих полей входных параметров Point. Поэтому, когда вы пишете pt1 + pt2, можете представлять себе следующий скрытый вызов статического метода операции +.

// р3 = Point.операция+(p1, р2)
р3 = p1 + р2;

Точно так же p2 – p2 отображается в следующее.

// р3 = Point.операция-(p1, р2)
р3 = p1 – p2;

Операции += и -=

Если вы изучаете C#, уже имея опыт использования C++, то можете обратить внимание на отсутствие возможности перегрузки операторных сокращений, включающих операцию присваивания (+=, -= и т.д.). Не волнуйтесь, в C# операторные сокращения с присваиванием моделируются автоматически, если тип предполагает перегрузку соответствующей бинарной операции. Поэтому, поскольку структура Point уже использует перегрузку операций + и -, вы можете записать следующее.

// Перегрузка бинарных операций автоматически влечет перегрузку
// операторных сокращений с присваиванием.
static void Main(string[] args) {
 // Автоматическая перегрузка +=
 Point ptThree = new Point(90, 5);
 Console.WriteLine("ptThree = {0}", ptThree);
 Console.WriteLine("ptThree +=ptTwo: {0}", ptThree += ptTwo);
 // Автоматическая перегрузка -=
 Point ptFour = new Point(0, 500);
 Console.WriteLine("ptFour = {0}", ptFour);
 Console.WriteLine("ptFour -= ptThree: {0}", ptFour -= ptThree);
}

Перегрузка унарных операций

В C# также позволяется перегрузка унарных операций, таких как, например, ++ и --. При перегрузке унарной операции вы тоже должны с помощью ключевого слова operator определить статический метод, но в данном случае передается только один параметр, который должен иметь тип, соответствующий определяющему классу или структуре. Например, если добавить в Point следующие перегруженные операции

public struct Point {
 …
 // Добавление 1 к поступившему Point.
 public static Point operator++(Point p1) { return new Point(p1.x+1, p1.y+1); }
 // Вычитание 1 от поступившего Point.
 public static Point operator--(Point p1) { return new Point(p1.x-1, p1.y-1); }
}

то вы получите возможность увеличивать или уменьшать на единицу значения X и Y объекта Point, как показано ниже.