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详细分析c# 运算符重载

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本文着重讲解了c# 运算符重载的相关资料,通过实例代码讲解的非常详细,代码有助于更直观的学习和测试,欢迎大家阅读

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的运算符。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.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;
    Console.WriteLine("Box3: {0}", Box3.ToString());
    // Box3 的体积
    volume = Box3.getVolume();
    Console.WriteLine("Box3 的体积: {0}", volume);

    //comparing the boxes
    if (Box1 > Box2)
     Console.WriteLine("Box1 大于 Box2");
    else
     Console.WriteLine("Box1 不大于 Box2");
    if (Box1 < Box2)
     Console.WriteLine("Box1 小于 Box2");
    else
     Console.WriteLine("Box1 不小于 Box2");
    if (Box1 >= Box2)
     Console.WriteLine("Box1 大于等于 Box2");
    else
     Console.WriteLine("Box1 不大于等于 Box2");
    if (Box1 <= Box2)
     Console.WriteLine("Box1 小于等于 Box2");
    else
     Console.WriteLine("Box1 不小于等于 Box2");
    if (Box1 != Box2)
     Console.WriteLine("Box1 不等于 Box2");
    else
     Console.WriteLine("Box1 等于 Box2");
    Box4 = Box3;
    if (Box3 == Box4)
     Console.WriteLine("Box3 等于 Box4");
    else
     Console.WriteLine("Box3 不等于 Box4");

    Console.ReadKey();
   }
  }
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Box1: (6, 7, 5)
Box2: (12, 13, 10)
Box1 的体积: 210
Box2 的体积: 1560
Box3: (18, 20, 15)
Box3 的体积: 5400
Box1 不大于 Box2
Box1 小于 Box2
Box1 不大于等于 Box2
Box1 小于等于 Box2
Box1 不等于 Box2
Box3 等于 Box4

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