C# 运算符重载" class="ai-tag-inlink" target="_blank">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。

运算符重载" class="ai-tag-inlink" target="_blank">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

可重载和不可重载运算符

下表描述了 C# 中运算符重载" class="ai-tag-inlink" target="_blank">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。

实例

针对上述讨论,让我们扩展上面的实例,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.get