C#運算子過載---逐步地分析與理解

1.什麼是運算子過載

定義:(百科定義)就是把已經定義的、有一定功能的操作符進行重新定義，來完成更為細緻具體的運算等功能。操作符過載可以將概括性的抽象操作符具體化，便於外部呼叫而無需知曉內部具體運算過程。

2.為什麼需要運算子過載？

在C#中 ,內建的資料型別有：int、double等這些型別是預先在系統內定義好的，可以直接進行數值加減運算。例如：int i, j = 1; int sum=i+j；可以直接得到想要的和sum。

如果要比較一個類（結構）進行物件比較加、減等操作 該如何實現？例如一個類Box，有物件Box1和Box2，那麼， 如何實現物件相加Box3 = Box1 + Box2？

這時，我們就要用到具有使用者定義型別的運算子。過載運算子是具有特殊名稱的功能，關鍵字operator後跟定義運算子的符號。 類似於任何其他函式定義，過載運算子具有返回型別和引數列表。

3.下面用三個案例，以逐步步進的方式解析一下

namespace operator_overload
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Box Box1 = new Box();
            Box Box2 = new Box();
            Box Box3 = new Box();

            double volume1,volume2 = 0.0;

            Box1.setLength(60.0);
            Box1.setBreadth(70.0);
            Box1.setHeight(50.0);

            Box2.setLength(121.0);
            Box2.setBreadth(133.0);
            Box2.setHeight(110.0);

            volume1 = Box1.getVolume();
            Console.WriteLine("Volume of Box1 :{0}",volume1);

            volume2 = Box2.getVolume();
            Console.WriteLine("Volume of Box1 :{0}", volume2);

      
        }
    }

    class Box
    {
        private double length;
        private double breadth;
        private double height;

        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;
        }

    }

 

 

 案例一沒有運用運算子過載，也沒類或結構相加，可以正常求和；

namespace operator_overload
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Box Box1 = new Box();
            Box Box2 = new Box();
            Box Box3 = new Box();

            double volume1,volume2 = 0.0;

            Box1.setLength(60.0);
            Box1.setBreadth(70.0);
            Box1.setHeight(50.0);

            Box2.setLength(121.0);
            Box2.setBreadth(133.0);
            Box2.setHeight(110.0);

            volume1 = Box1.getVolume();
            Console.WriteLine("Volume of Box1 :{0}",volume1);

            volume2 = Box2.getVolume();
            Console.WriteLine("Volume of Box1 :{0}", volume2);

            Box3 = Box1 + Box2; //類例項進行相加；
        }
    }

    class Box
    {
        private double length;
        private double breadth;
        private double height;

        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;
        }

       
       }
    }
}

案例二，增加了“Box3 = Box1 + Box2;”，但是沒有相應的運算子程式碼進行支援，所以編譯器顯示如下提示

 

 

 錯誤    1    運算子“+”無法應用於“operator_overload.Box”和“operator_overload.Box”型別的運算元

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace operator_overload
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Box Box1 = new Box();
            Box Box2 = new Box();
            Box Box3 = new Box();

            double volume,volume1,volume2 = 0.0;

            Box1.setLength(60.0);
            Box1.setBreadth(70.0);
            Box1.setHeight(50.0);

            Box2.setLength(121.0);
            Box2.setBreadth(133.0);
            Box2.setHeight(110.0);

            volume1 = Box1.getVolume();
            Console.WriteLine("Volume of Box1 :{0}",volume1);

            volume2 = Box2.getVolume();
            Console.WriteLine("Volume of Box1 :{0}", volume2);

            Box3 = Box1 + Box2;

            volume = Box3.getVolume();
            Console.WriteLine("Volume of Box3 :{0}", volume);
            Console.ReadKey();
        }
    }  

    class Box
    {
        private double length;
        private double breadth;
        private double height;

        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;
        }

        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;
        }
    }
}

 

案例三，增加如下運算子過載的支撐程式碼

   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;
        }

 

 

 Box類，Box3 = Box1 + Box2;對應的計算運算式如下：

5878880 = （60+121）*（70+133）*（50+110）

以上案例成功實現了類的相加！