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C# 運算符重載

您可以重定義或重載C# 中內置的運算符。 因此,程序員也可以使用用戶自定義類型的運算符。 重載運算符是具有特殊名稱的函數,是通過關鍵字operator後跟運算符的符號來定義的。 與其他函數一樣,重載運算符有返回類型和參數列表。

例如,請看下面的函數:

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;
}

上面的函數為用戶自定義的類Box 實現了加法運算符(+)。 它把兩個Box 對象的屬性相加,並返回相加後的Box 對象。

運算符重載的實現

下面的程序演示了完整的實現:

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;
      }
      // 重載+ 運算符來把兩個Box 對象相加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(); // 聲明Box1,類型為Box
         Box Box2 = new Box(); // 聲明Box2,類型為Box
         Box Box3 = new Box(); // 聲明Box3,類型為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);

         // 把兩個對象相加Box3 = Box1 + Box2;

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

當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:

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

可重載和不可重載運算符

下表描述了C# 中運算符重載的能力:

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。

實例

針對上述討論,讓我們擴展上面的實例,重載更多的運算符:

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;
      }
      // 重載+ 運算符來把兩個Box 對象相加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(); // 聲明Box1,類型為Box
        Box Box2 = new Box(); // 聲明Box2,類型為Box
        Box Box3 = new Box(); // 聲明Box3,類型為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);

       // 使用重載的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);

        // 把兩個對象相加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();
      }
    }
}

當上面的代碼被編譯和執行時,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