C# 运算符重载

运算符重载允许为运算指定用户定义的运算符实现，其中一个或两个操作数是用户定义的类或结构类型。用户定义的运算符实现的优先级总是高于预定义运算符实现：仅当没有适用的用户定义运算符实现时才会考虑预定义运算符实现。

运算符

可重载性

+、-、!、~、++、--、true、false

可以重载这些一元运算符。
  true和false运算符必须成对重载。

+、-、*、/、%、&、|、^、<<、>>

可以重载这些二元运算符。

==、!=、<、>、<=、>=

可以重载比较运算符。必须成对重载。

&&、||

不能重载条件逻辑运算符。
  但可以使用能够重载的&和|进行计算。

[]

不能重载数组索引运算符，但可以定义索引器。

()

不能重载转换运算符，但可以定义新的转换运算符。

+=、-=、*=、/=、%=、&=、|=、^=、<<=、>>=

不能显式重载赋值运算符。
  在重写单个运算符如+、-、%时，它们会被隐式重写。

=、.、?:、->、new、is、sizeof、typeof

不能重载这些运算符。

 

 下面的例子中Vector结构表示一个三维矢量：

 1 using System; 2  3 namespace ConsoleApplication19 4 { 5     class Program 6     { 7         static void Main(string[] args) 8         { 9             Vector vect1, vect2, vect3;10             vect1 = new Vector(3.0, 3.0, 1.0);11             vect2 = new Vector(2.0, -4.0, -4.0);12             vect3 = vect1 + vect2;13 14             Console.WriteLine("vect1=" + vect1.ToString());15             Console.WriteLine("vect2=" + vect2.ToString());16             Console.WriteLine("vect3=" + vect3.ToString());17             Console.ReadLine();18         }19     }20 21     struct Vector22     {23         public double x, y, z;24 25         public Vector(double x, double y, double z)26         {27             this.x = x;28             this.y = y;29             this.z = z;30         }31 32         public Vector(Vector rhs)33         34         {35             this.x = rhs.x;36             this.y = rhs.y;37             this.z = rhs.z;38         }39 40         public override string ToString()41         {42             return "(" + x + "," + y + "," + z + ")";43         }44 45         public static Vector operator +(Vector lhs, Vector rhs)46         {47             Vector result = new Vector(lhs);48             result.x += rhs.x;49             result.y += rhs.y;50             result.z += rhs.z;51             return result;52         }53     }54 }

输出：

• 运算符重载的声明方式：operator关键字告诉编译器，它实际上是一个运算符重载，后面是相关运算符的符号
• 对于二元运算符，第一个参数是放在运算符左边的值，一般命名为lhs；第二个参数是放在运算符右边的值，一般命名为rhs
• C#要求所有的运算符重载都声明为public和static，这表示它们与它们的类或结构相关联，而不是与实例相关联。

添加重载乘法运算符：

1         public static Vector operator *(double lhs, Vector rhs)2         {3             return new Vector(lhs * rhs.x, lhs * rhs.y, lhs * rhs.z);4         }

如果a和b声明为Vector类型，就可以编写代码：b=2*a; 编译器会隐式的把整数2转换为double类型，但是不能编译代码：b=a*2;

 

比较运算符的重载：

• C#要求成对重载比较运算符，如果重载了==，也必须重载！=，否在会产生编译错误。
• 比较运算符必须返回bool类型的值
• 注意：在重载==和！=时，还应该重载从System.Object中继承的Equals()和GetHashCode()方法，否则会产生一个编译警告，原因是Equals方法应执行与==运算符相同的相等逻辑。

下面给Vector结构重载==和！=运算符：

 1         public static bool operator ==(Vector lhs, Vector rhs) 2         { 3             if (lhs.x == rhs.x && lhs.y == rhs.y && lhs.z == rhs.z) 4             { 5                 return true; 6             } 7             else 8             { 9                 return false;10             }11         }

1         public static bool operator !=(Vector lhs, Vector rhs)2         {3             return !(lhs == rhs);4         }

 

重载True和False运算符：

 1 using System; 2  3 namespace ConsoleApplication20 4 { 5     class Program 6     { 7         static void Main(string[] args) 8         { 9             // 输出20以内的所有素数10             for (uint i = 2; i <= 20; i++)11             {12                 Prime p = new Prime(i);13                 if (p)14                 { 15                     Console.Write(i + " ");16                 }17             }18             Console.ReadLine();19         }20     }21 22     public struct Prime23     {24         private uint value;25         public Prime(uint value)26         {27             this.value = value;28         }29 30         public static bool operator true(Prime p)31         {32             return IsPrime(p.value);33         }34 35         public static bool operator false(Prime p)36         {37             return !(IsPrime(p.value));38         }39 40         public static bool IsPrime(uint value)41         {42             for (uint i = 2; i <= value / 2; i++)43             {44                 if (value % i == 0)45                 {46                     return false;47                 }48             }49             return true;50         }51 52         public override string ToString()53         {54             return ("" + value);55         }56     }57 }

输出：

 1 using System; 2  3 namespace ConsoleApplication21 4 { 5     class Program 6     { 7         static void Main(string[] args) 8         { 9             DBBool b;10             b = DBBool.dbTrue;11             if (b)12             {13                 Console.WriteLine("b is definitely true");14             }15             else16             {17                 Console.WriteLine("b is not definitely true");18             }19             Console.ReadLine();20         }21     }22 23     public struct DBBool24     {25         public static readonly DBBool dbNull = new DBBool(0);26         public static readonly DBBool dbFalse = new DBBool(-1);27         public static readonly DBBool dbTrue = new DBBool(1);28 29         int value;30 31         DBBool(int value)32         {33             this.value = value;34         }35 36         public static bool operator true(DBBool x)37         {38             return x.value > 0;39         }40 41         public static bool operator false(DBBool x)42         {43             return x.value < 0;44         }45     }46 }

输出：