C# 运算符重载

C# の組み込み演算子は再定義またはオーバーロードできます。したがって、プログラマーはユーザー定義型に対しても演算子を使用できます。オーバーロードされた演算子は、特別な名前を持つ関数であり、キーワードoperatorの後に演算子の記号を続けて定義されます。他の関数と同様に、オーバーロードされた演算子には戻り値の型とパラメーターリストがあります。

例えば、次の関数を見てください：

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;
}

上記の関数は、ユーザー定義のクラス Box に加算演算子（+）を実装します。これは2つの Box オブジェクトのプロパティを加算し、加算後の Box オブジェクトを返します。

演算子オーバーロードの実装

以下のプログラムは完全な実装を示しています：

实例

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;
      }
      // + 演算子をオーバーロードして、2 つの Box オブジェクトを加算する
      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();         // Box1 を宣言、型は Box
         Box Box2 = new Box();         // Box2 を宣言、型は Box
         Box Box3 = new Box();         // Box3 を宣言、型は 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 の体積
         volume = Box1.getVolume();
         Console.WriteLine("Box1 の体積： {0}", volume);

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

         // 2つのオブジェクトを加算する
         Box3 = Box1 + Box2;

         // Box3 の体積
         volume = Box3.getVolume();
         Console.WriteLine(Box3 の体積： {0}, volume);
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

上記のコードがコンパイルされ実行されると、次の結果が生成されます：

Box1 的体积： 210
Box2 的体积： 1560
Box3 的体积： 5400

オーバーロード可能および不可能な演算子

次の表は、C# における演算子オーバーロードの機能を示しています。

运算符描述
+, -, !, ~, ++, --これらの単項演算子はオペランドを1つだけ持ち、オーバーロード可能です。
+, -, *, /, %これらの二項演算子は2つのオペランドを持ち、オーバーロード可能です。
==, !=, <, >, <=, >=これらの比較演算子はオーバーロードできます。
&&, ||これらの条件付き論理演算子は直接オーバーロードできません。
+=, -=, *=, /=, %=これらの代入演算子はオーバーロードできません。
=, ., ?:, ->, new, is, sizeof, typeofこれらの演算子はオーバーロードできません。

实例

上記の議論に基づいて、上記の例を拡張して、さらに多くの演算子をオーバーロードしてみましょう：

实例

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;
      }
      // + 演算子をオーバーロードして、2 つの Box オブジェクトを加算する
      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();          // Box1 を宣言、型は Box
        Box Box2 = new Box();          // Box2 を宣言、型は Box
        Box Box3 = new Box();          // Box3 を宣言、型は 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);

       // オーバーロードされた ToString() を使用して2つのボックスを表示する
        Console.WriteLine("Box1： {0}", Box1.ToString());
        Console.WriteLine("Box2： {0}", Box2.ToString());
       
        // Box1 の体積
        volume = Box1.getVolume();
        Console.WriteLine("Box1 の体積： {0}", volume);

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

        // 2つのオブジェクトを加算する
        Box3 = Box1 + Box2;
        Console.WriteLine("Box3： {0}", Box3.ToString());
        // Box3 の体積
        volume = Box3.getVolume();
        Console.WriteLine(Box3 の体積： {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();
      }
    }
}

上記のコードがコンパイルされ実行されると、次の結果が生成されます：

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
其他扩展