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詳細分析c# 運算子過載

您可以重定義或過載 C# 中內建的運算子。因此,程式設計師也可以使用使用者自定義型別的運算子。過載運算子是具有特殊名稱的函式,是通過關鍵字 operator 後跟運算子的符號來定義的。與其他函式一樣,過載運算子有返回型別和引數列表。

例如,請看下面的函式:

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;
}

上面的函式為使用者自定義的類 Box 實現了加法運算子(+)。它把兩個 Box 物件的屬性相加,並返回相加後的 Box 物件。

運算子過載的實現

下面的程式演示了完整的實現:

using System;

namespace OperatorOvlApplication
{
  class Box
  {
   private double length;   // 長度
   private double breadth;   // 寬度
   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;
   }
   // 過載 + 運算子來把兩個 Box 物件相加
   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();     // 宣告 Box1,型別為 Box
     Box Box2 = new Box();     // 宣告 Box2,型別為 Box
     Box Box3 = new Box();     // 宣告 Box3,型別為 Box
     double volume = 0.0;     // 體積

     // Box1 詳述
     Box1.setLength(6.0);
     Box1.setBreadth(7.0);
     Box1.setHeight(5.0);

     // Box2 詳述
     Box2.setLength(12.0);
     Box2.setBreadth(13.0);
     Box2.setHeight(10.0);

     // Box1 的體積
     volume = Box1.getVolume();
     Console.WriteLine("Box1 的體積: {0}",volume);

     // Box2 的體積
     volume = Box2.getVolume();
     Console.WriteLine("Box2 的體積: {0}",volume);

     // 把兩個物件相加
     Box3 = Box1 + Box2;

     // Box3 的體積
     volume = Box3.getVolume();
     Console.WriteLine("Box3 的體積: {0}",volume);
     Console.ReadKey();
   }
  }
}

當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:

Box1 的體積: 210
Box2 的體積: 1560
Box3 的體積: 5400

可過載和不可過載運算子

下表描述了 C# 中運算子過載的能力:

運算子 描述
+,-,!,~,++,-- 這些一元運算子只有一個運算元,且可以被過載。
+,*,/,% 這些二元運算子帶有兩個運算元,且可以被過載。
==,!=,<,>,<=,>= 這些比較運算子可以被過載。
&&,|| 這些條件邏輯運算子不能被直接過載。
+=,-=,*=,/=,%= 這些賦值運算子不能被過載。
=,.,?:,->,new,is,sizeof,typeof 這些運算子不能被過載。

例項

針對上述討論,讓我們擴充套件上面的例項,過載更多的運算子:

using System;

namespace OperatorOvlApplication
{
  class Box
  {
    private double length;   // 長度
    private double breadth;   // 寬度
    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;
   }
   // 過載 + 運算子來把兩個 Box 物件相加
   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();     // 宣告 Box1,型別為 Box
    Box Box2 = new Box();     // 宣告 Box2,型別為 Box
    Box Box3 = new Box();     // 宣告 Box3,型別為 Box
    Box Box4 = new Box();
    double volume = 0.0;  // 體積

    // Box1 詳述
    Box1.setLength(6.0);
    Box1.setBreadth(7.0);
    Box1.setHeight(5.0);

    // Box2 詳述
    Box2.setLength(12.0);
    Box2.setBreadth(13.0);
    Box2.setHeight(10.0);

    // 使用過載的 ToString() 顯示兩個盒子
    Console.WriteLine("Box1: {0}",Box1.ToString());
    Console.WriteLine("Box2: {0}",Box2.ToString());
    
    // Box1 的體積
    volume = Box1.getVolume();
    Console.WriteLine("Box1 的體積: {0}",volume);

    // Box2 的體積
    volume = Box2.getVolume();
    Console.WriteLine("Box2 的體積: {0}",volume);

    // 把兩個物件相加
    Box3 = Box1 + Box2;
    Console.WriteLine("Box3: {0}",Box3.ToString());
    // Box3 的體積
    volume = Box3.getVolume();
    Console.WriteLine("Box3 的體積: {0}",volume);

    //comparing the boxes
    if (Box1 > Box2)
     Console.WriteLine("Box1 大於 Box2");
    else
     Console.WriteLine("Box1 不大於 Box2");
    if (Box1 < Box2)
     Console.WriteLine("Box1 小於 Box2");
    else
     Console.WriteLine("Box1 不小於 Box2");
    if (Box1 >= Box2)
     Console.WriteLine("Box1 大於等於 Box2");
    else
     Console.WriteLine("Box1 不大於等於 Box2");
    if (Box1 <= Box2)
     Console.WriteLine("Box1 小於等於 Box2");
    else
     Console.WriteLine("Box1 不小於等於 Box2");
    if (Box1 != Box2)
     Console.WriteLine("Box1 不等於 Box2");
    else
     Console.WriteLine("Box1 等於 Box2");
    Box4 = Box3;
    if (Box3 == Box4)
     Console.WriteLine("Box3 等於 Box4");
    else
     Console.WriteLine("Box3 不等於 Box4");

    Console.ReadKey();
   }
  }
}

當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:

Box1: (6,7,5)
Box2: (12,13,10)
Box1 的體積: 210
Box2 的體積: 1560
Box3: (18,20,15)
Box3 的體積: 5400
Box1 不大於 Box2
Box1 小於 Box2
Box1 不大於等於 Box2
Box1 小於等於 Box2
Box1 不等於 Box2
Box3 等於 Box4

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