31

9 Перегрузка операторов

В языке С# допускается определять назначение опе­ратора по отношению к создаваемому классу. Этот процесс называется перегрузкой операторов. Благода­ря перегрузке расширяется сфера применения оператора в классе. При этом действие оператора полностью контро­лируется и может меняться в зависимости от конкретного класса. Например, оператор + может использоваться для ввода объекта в связный список в одном классе, где опреде­ляется такой список, тогда как в другом классе его назначе­ние может оказаться совершенно иным.

Когда оператор перегружается, ни одно из его первона­чальных назначений не теряется. Он просто выполняет еще одну, новую операцию относительно конкретного объекта. Поэтому перегрузка оператора +, например, для обработ­ки связного списка не меняет его назначение по отношению к целым числам, т.е. к их сложению.

Главное преимущество перегрузки операторов заключа­ется в том, что она позволяет плавно интегрировать класс нового типа в среду программирования. Подобного рода расширяемость типов является важной составляющей эффективности такого объектно-ориентированного языка программирования, как С#. Как только для класса опреде­ляются операторы, появляется возможность оперировать объектами этого класса, используя обычный синтаксис вы­ражений в С#. Перегрузка операторов является одной из самых сильных сторон языка С#.

9.1 Основы перегрузки операторов

Перегрузка операторов тесно связана с перегрузкой методов. Для перегрузки опе­ратора служит ключевое слово operator, определяющее операторный метод, который, в свою очередь, определяет действие оператора относительно своего класса.

Существуют две формы операторных методов (operator): одна  для унарных операторов, другая  для бинарных. Ниже приведена общая форма для каждой раз­новидности этих методов.

// Общая форма перегрузки унарного оператора.

public static возвращаемый_тип operator op(тип_параметра операнд)

{

// операции

}

// Общая форма перегрузки бинарного оператора.

public static возвращаемый_тип operator op(тип_параметра1 операнд1,

тип_параметра1 операнд2)

{

// операции

}

Здесь вместо ор подставляется перегружаемый оператор, например + или /; а возвращаемый_тип обозначает конкретный тип значения, возвращаемого указанной опе­рацией. Это значение может быть любого типа, но зачастую оно указывается такого же типа, как и у класса, для которого перегружается оператор. Такая корреляция упро­щает применение перегружаемых операторов в выражениях. Для унарных операторов операнд обозначает передаваемый операнд, а для бинарных операторов то же самое обозначают операнд1 и операнд2. Обратите внимание на то, что операторные мето­ды должны иметь оба типа, public и static.

Тип операнда унарных операторов должен быть таким же, как и у класса, для ко­торого перегружается оператор. А в бинарных операторах хотя бы один из операндов должен быть такого же типа, как и у его класса. Следовательно, в С# не допускается перегрузка любых операторов для объектов, которые еще не были созданы. Например, назначение оператора + нельзя переопределить для элементов типа int или string.

И еще одно замечание: в параметрах оператора нельзя использовать модификатор ref или out.