Язык программирования C#9 и платформа .NET5
Шрифт:
using System;
using OverloadedOps;
// Сложение и вычитание двух точек?
Console.WriteLine("***** Fun with Overloaded Operators *****\n");
// Создать две точки.
Point ptOne = new Point(100, 100);
Point ptTwo = new Point(40, 40);
Console.WriteLine("ptOne = {0}", ptOne);
Console.WriteLine("ptTwo = {0}", ptTwo);
// Сложить две точки, чтобы получить большую точку?
Console.WriteLine("ptOne + ptTwo: {0} ", ptOne + ptTwo);
// Вычесть одну точку из другой, чтобы получить меньшую?
Console.WriteLine("ptOne - ptTwo: {0} ", ptOne - ptTwo);
Console.ReadLine;
Тем не менее, с существующим видом класса
Point
вы получите ошибки на этапе компиляции, потому что типу Point
не известно, как реагировать на операцию +
или –
. Для оснащения специального типа способностью уникально реагировать на встроенные операции язык C# предлагает ключевое слово operator, которое может использоваться только в сочетании с ключевым словом static
. При перегрузке бинарной операции (такой как +
и –
) вы чаще всего будете передавать два аргумента того же типа, что и класс, определяющий операцию (Point
в этом примере):
// Более интеллектуальный тип Point.
public class Point
{
...
// Перегруженная операция +.
public static Point operator + (Point p1, Point p2)
=> new Point(p1.X + p2.X, p1.Y + p2.Y);
// Перегруженная операция -.
public static Point operator - (Point p1, Point p2)
=> new Point(p1.X - p2.X, p1.Y - p2.Y);
}
Логика, положенная в основу операции
+
, предусматривает просто возвращение нового объекта Point
, основанного на сложении соответствующих полей входных параметров Point
. Таким образом, когда вы пишете p1 + р2
, "за кулисами" происходит следующий скрытый вызов статического метода operator +
:
// Псевдокод: Point рЗ = Point.operator+ (pi, р2)
Point p3 = p1 + p2;
Аналогично выражение
pi - р2
отображается так:
// Псевдокод: Point р4 = Point.operator- (pi, р2)
Point p4 = p1 - p2;
После произведенной модификации типа
Point
программа скомпилируется и появится возможность сложения и вычитания объектов Point
, что подтверждает представленный далее вывод:
***** Fun with Overloaded Operators *****
ptOne = [100, 100]
ptTwo = [40, 40]
ptOne + ptTwo: [140, 140]
ptOne - ptTwo: [60, 60]
При перегрузке бинарной операции передавать ей два параметра того же самого типа не обязательно. Если это имеет смысл, тогда один из аргументов может относиться к другому типу. Например, ниже показана перегруженная операция
+
, которая позволяет вызывающему коду получить новый объект Point
на основе числовой коррекции:
public class Point
{
...
public static Point operator + (Point p1, int change)
=> new Point(p1.X + change, p1.Y + change);
public static Point operator + (int change, Point p1)
=> new Point(p1.X + change, p1.Y + change);
}
Обратите внимание, что если вы хотите передавать аргументы в любом порядке, то потребуется реализовать обе версии метода (т.е. нельзя просто определить один из методов и рассчитывать, что компилятор автоматически будет поддерживать другой). Теперь новые версии операции
+
можно применять следующим образом:
// Выводит [110, 110].
Point biggerPoint = ptOne + 10;
Console.WriteLine("ptOne + 10 = {0}", biggerPoint);
// Выводит [120, 120].
Console.WriteLine("10 + biggerPoint = {0}", 10 + biggerPoint);
Console.WriteLine;
А как насчет операций += и -=?
Если до перехода на C# вы имели дело с языком C++, тогда вас может удивить отсутствие возможности перегрузки операций сокращенного присваивания (
+=
, – +
и т.д.). Не беспокойтесь. В C# операции сокращенного присваивания автоматически эмулируются в случае перегрузки связанных бинарных операций. Таким образом, если в классе Point
уже перегружены операции +
и –
, то можно написать приведенный далее код:
// Перегрузка бинарных операций автоматически обеспечивает
// перегрузку сокращенных операций.
...
// Автоматически перегруженная операция +=
Point ptThree = new Point(90, 5);
Console.WriteLine("ptThree = {0}", ptThree);
Console.WriteLine("ptThree += ptTwo: {0}", ptThree += ptTwo);
// Автоматически перегруженная операция -=
Point ptFour = new Point(0, 500);
Console.WriteLine("ptFour = {0}", ptFour);
Console.WriteLine("ptFour -= ptThree: {0}", ptFour -= ptThree);
Console.ReadLine;
Перегрузка унарных операций
В языке C# также разрешено перегружать унарные операции, такие как
++
и – -
. При перегрузке унарной операции также должно использоваться ключевое слово static
с ключевым словом operator
, но в этом случае просто передается единственный параметр того же типа, что и класс или структура, где операция определена. Например, дополните реализацию Point
следующими перегруженными операциями:
public class Point
{
...
// Добавить 1 к значениям X/Y входного объекта Point.
public static Point operator ++(Point p1)
=> new Point(p1.X+1, p1.Y+1);
// Вычесть 1 из значений X/Y входного объекта Point.
public static Point operator --(Point p1)
=> new Point(p1.X-1, p1.Y-1);
Поделиться с друзьями: