7.6. Операції класу

С# дозволяє перевизначити дію більшості операцій так, щоб при використанні з об'єктами конкретного класу вони виконували задані функції. Приклад:

MyObject а, b, с;

…

c = а + b; // використовується операція складання для класу MyObject

Визначення власних операцій класу часто називають перевантаженням операцій. Перевантаження зазвичай застосовується для класів, що описують математичні або фізичні поняття, тобто таких класів, для яких семантика операцій робить програму зрозумілішою.

Операції класу описуються за допомогою методів спеціального вигляду (функцій-операцій). Перевантаження операцій схоже на перевантаження звичайних методів. Синтаксис операції:

[атрибути ] специфікатори об’явник_операції тіло

Атрибути розглядаються у розділі 12, як специфікатори одночасно використовуються ключові слова public і static. Крім того, операцію можна оголосити як зовнішню (extern).

Об'явник операції містить ключове слово operator, по якому і впізнається опис операції в класі. Тіло операції визначає дії, які виконуються при використанні операції у виразі. Тілом є блок, аналогічний тілу інших методів.

При описі операцій необхідно дотримуватись наступних правил:

– операція має бути описана як відкритий статичний метод класу (специфікатори public static);

– параметри в операцію повинні передаватися за значенням (тобто без ключових слів ref або out);

– сигнатури всіх операцій класу повинні розрізнятися.

У С# існують три види операцій класу: унарні, бінарні і операції перетворення типу.

7.6.1. Унарні операції

Можна визначати в класі наступні унарні операції:

+ - ! - ++ -- true false

Синтаксис об'явника унарної операції:

тип operator унарна_операція ( параметр )

Приклади заголовків унарних операцій:

public static int operator +(MyObject m )

public static MyObject operator -- ( MyObject m )

public static bool operator true(MyObject m )

Параметр, переданий в операцію, повинен мати тип класу, для якого вона визначається. Операція повинна повертати:

• для операцій +, - ! ~ величину будь-якого типу;

• для операцій ++ -- величину типу класу, для якого вона відзначається;

• для операцій true і false величину типу bool.

Операції не повинні змінювати значення переданого ним операнда. Операція, що повертає величину типу класу, для якого вона визначається, повинна створити новий об'єкт цього класу, виконати з ним необхідні дії і передати його як результат.

Префіксний і постфіксний інкременти не розрізняються.

Як приклад удосконалимо приведений в лістингу 7.3 клас Safearray для зручної і безпечної роботи з масивом. До класу внесені наступні зміни:

• доданий конструктор, що дозволяє ініціалізувати масив звичайним масивом або серією цілочисельних значень довільного розміру;

• додана операція інкремента;

• доданий допоміжний метод Print виведення масиву;

• змінена стратегія обробки помилок виходу за межі масиву;

• знята вимога, щоб елементи масиву приймали значення в заданому діапазоні.

Текст програми приведений в лістингу 7.5.

Лістинг 7.5. Визначення операції інкремента для класу

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

namespace examp44

{

class SafeArray

{

public SafeArray(int size) // конструктор

{

a = new int[size];

length = size;

}

public SafeArray(params int[] arr) //новий конструктор

{

length = arr.Length;

a = new int[length];

for (int i = 0; i < length; ++i) a[i] = arr[i];

}

public static SafeArray operator ++(SafeArray x) // ++

{

SafeArray temp = new SafeArray(x.length );

for ( int i = 0; i < x.length; ++i )

temp[i] = ++x.a[i] ;

return temp;

}

public int this[int i] // індексатор

{

get

{

if ( i >= 0 && i < length ) return a[i];

else throw new IndexOutOfRangeException(); // виключення

}

set

{

if (i >= 0 && i < length) a[i] = value;

else throw new IndexOutOfRangeException(); // виключення

}

}

public void Print(string name) // виведення на екран

{

Console.WriteLine(name + ": ");

for (int i = 0; i < length; ++i)

Console.Write("\t" + a[i]);

Console.WriteLine();

}

int[] a; // закритий масив

int length; // закрита розмірність

}

class Class1

{

static void Main()

{

try

{

int[] f = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };

SafeArray a1 = new SafeArray(f);

a1.Print("Масив 1");

a1++;

a1.Print("Інкремент масиву 1");

}

catch (Exception e) // обробка виключення

{

Console.WriteLine(e.Message);

}

}

}

}