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

int а = 100;

int b = 240;

int с = а + b; // с теперь равно 340

Снова заметим, что это не новость, но вы, наверное, заметили и то, что одна и та же операция + может применяться к большинству встроенных типов данных C#. Рассмотрите, например, следующий фрагмент программного кода.

// 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

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;

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);

}

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.

static void Main(string[] args) {

…

// Применение унарных операций ++ и -- к Point.

Console.WriteLine("++ptFive = {0}", ++ptFive);

Console.WriteLine("--ptFive = {0}", --ptFive);

}

Вы можете помнить из материала главы 3, что System.Object.Equals() можно переопределить, чтобы сравнение типов выполнялось на основе значений (а не ссылок). Если вы переопределите Equals() (и связанный с Equals() метод System.Object.GetHashCode()), то будет очень просто задать перегрузку операций проверки на тождественность (== и !=). Для иллюстрации мы рассмотрим обновленный тип Point.