Выполнение операций со встроенными в С# типами данных

Для любого заданного класса и оператора имеется также возможность перегрузить сам операторный метод. Это, в частности, требуется для того, чтобы разрешить опера­ции с типом класса и другими типами данных, в том числе и встроенными. Вновь об­ратимся к классу ThreeD. На примере этого класса ранее было показано, как оператор + перегружается для сложения координат одного объекта типа ThreeD с координата­ми другого. Но это далеко не единственный способ определения операции сложения для класса ThreeD. Так, было бы не менее полезно прибавить целое значение к каждой координате объекта типа ThreeD. Подобная операция пригодилась бы для переноса осей координат. Но для ее выполнения придется перегрузить оператор + еще раз, как показано ниже.

Листинг 9.5

// Перегрузить бинарный оператор + для сложения объекта

// типа ThreeD и целого значения типа int.

public static ThreeD operator +(ThreeD opl, int op2)

{

ThreeD result = new ThreeD();

result.x = opl.x + op2;

result.у = opl.у + op2;

result.z = opl.z + op2;

return result;

}

Как видите, второй параметр операторного метода имеет тип int. Следовательно, в этом методе разрешается сложение целого значения с каждым полем объекта типа ThreeD. Такая операция вполне допустима, потому что, как пояснялось выше, при перегрузке бинарного оператора один из его операндов должен быть того же типа, что и класс, для которого этот оператор перегружается. Но у второго операнда этого оператора может быть любой другой тип.

Ниже приведен вариант класса ThreeD с двумя перегружаемыми методами опе­ратора +.

Листинг 9.6

// Перегрузить бинарный оператор + дважды:

// один раз – для сложения объектов класса ThreeD,

// а другой раз – для сложения объекта типа ThreeD

// целого значения типа int.

 

using System;

 

// Класс для хранения трехмерных координат.

class ThreeD {

int x, y, z; // трехмерные координаты

 

public ThreeD() { x = y = z = 0; }

public ThreeD(int i, int j, int k) { x = i; y = j; z = k; }

 

// Перегрузить бинарный оператор + для сложения

// объектов типа ThreeD.

public static ThreeD operator +(ThreeD op1, ThreeD op2)

{

ThreeD result = new ThreeD();

 

// Сложить координаты двух точек и возвратить результат.

result.x = op1.x + op2.x;

result.y = op1.y + op2.y;

result.z = op1.z + op2.z;

 

return result;

}

 

// Перегрузить бинарный оператор + для сложения

// объекта типа ThreeD и целого значения типа int.

public static ThreeD operator +(ThreeD op1, int op2)

{

ThreeD result = new ThreeD();

 

result.x = op1.x + op2;

result.y = op1.y + op2;

result.z = op1.z + op2;

 

return result;

}

 

// Вывести координаты X, Y, Z.

public void Show()

{

Console.WriteLine(x + ", " + y + ", " + z);

}

}

 

class ThreeDDemo {

static void Main() {

ThreeD a = new ThreeD(1, 2, 3);

ThreeD b = new ThreeD(10, 10, 10);

ThreeD c = new ThreeD();

 

Console.Write("Координаты точки a: ");

a.Show();

Console.WriteLine();

Console.Write("Координаты точки b: ");

b.Show();

Console.WriteLine();

 

c = a + b; // сложить объекты класс ThreeD

Console.Write("Результат сложения a + b: ");

c.Show();

Console.WriteLine();

 

c = b + 10; // сложить объект ThreeD и целое значение int

Console.Write("Результат сложения b + 10: ");

c.Show();

}

}

При выполнении этого кода получается следующий результат.

Координаты точки а: 1, 2, 3

Координаты точки b: 10, 10, 10

Результат сложения а+b: 11, 12, 13

Результат сложения b + 10: 20, 20, 20

Как подтверждает приведенный выше результат, когда оператор + применяется к двум объектам класса ThreeD, то складываются их координаты. А когда он применяет­ся к объекту типа ThreeD и целому значению, то координаты этого объекта увеличи­ваются на заданное целое значение.

Продемонстрированная выше перегрузка оператора +, безусловно, расширяет по­лезные функции класса ThreeD, тем не менее, она делает это не до конца. И вот по­чему. Метод operator+(ThreeD, int) позволяет выполнять операции, подобные следующей.

ob1= оb2 + 10;

Но, к сожалению, он не позволяет выполнять операции, аналогичные следующей.

ob1 = 10 + оb2;

Дело в том, что второй целочисленный аргумент данного метода обозначает правый операнд бинарного оператора +, но в приведенной выше строке кода целочисленный аргумент указывается слева. Для того чтобы разрешить выполнение такой операции сложения, придется перегрузить оператор + еще раз. В этом случае первый параметр операторного метода должен иметь тип int, а второй параметр - тип ThreeD. Таким образом, в одном варианте метода operator+() выполняется сложение объекта типа ThreeD и целого значения, а во втором - сложение целого значения и объекта типа ThreeD. Благодаря такой перегрузке оператора + (или любого другого бинарного опе­ратора) допускается появление встроенного типа данных как с левой, так и с правой стороны данного оператора. Ниже приведен еще один вариант класса ThreeD, в кото­ром бинарный оператор + перегружается описанным выше образом.

Листинг 9.7

// Перегрузить бинарный оператор + трижды:

// один раз – для сложения объектов класса ThreeD,

// а другой раз – для сложения объекта типа ThreeD и значения int

// а в третий раз – для сложения целого значения типа int

// и объекта типа ThreeD.

 

using System;

 

// Класс для хранения трехмерных координат.

class ThreeD {

int x, y, z; // трехмерные координаты

 

public ThreeD() { x = y = z = 0; }

public ThreeD(int i, int j, int k) { x = i; y = j; z = k; }

 

// Перегрузить бинарный оператор + для сложения

// объектов типа ThreeD.

public static ThreeD operator +(ThreeD op1, ThreeD op2)

{

ThreeD result = new ThreeD();

 

// Сложить координаты двух точек и возвратить результат.

result.x = op1.x + op2.x;

result.y = op1.y + op2.y;

result.z = op1.z + op2.z;

 

return result;

}

 

// Перегрузить бинарный оператор + для сложения

// объекта типа ThreeD и целого значения типа int.

public static ThreeD operator +(ThreeD op1, int op2)

{

ThreeD result = new ThreeD();

 

result.x = op1.x + op2;

result.y = op1.y + op2;

result.z = op1.z + op2;

 

return result;

}

 

// Перегрузить бинарный оператор + для сложения

// целого значения типа int и объекта типа ThreeD.

public static ThreeD operator +(int op1, ThreeD op2)

{

ThreeD result = new ThreeD();

 

result.x = op2.x + op1;

result.y = op2.y + op1;

result.z = op2.z + op1;

 

return result;

}

 

// Вывести координаты X, Y, Z.

public void Show()

{

Console.WriteLine(x + ", " + y + ", " + z);

}

}

 

class ThreeDDemo

{

static void Main()

{

ThreeD a = new ThreeD(1, 2, 3);

ThreeD b = new ThreeD(10, 10, 10);

ThreeD c = new ThreeD();

 

Console.Write("Координаты точки a: ");

a.Show();

Console.WriteLine();

Console.Write("Координаты точки b: ");

b.Show();

Console.WriteLine();

 

c = a + b; // сложить объекты класса ThreeD

Console.Write("Результат сложения a + b: ");

c.Show();

Console.WriteLine();

 

c = b + 10; // сложить объект типа ThreeD

// и целое значение типа int

Console.Write("Результат сложения b + 10: ");

c.Show();

Console.WriteLine();

 

c = 15 + b; // сложить целое значение типа int и

// объект типа ThreeD

Console.Write("Результат сложения 15 + b: ");

c.Show();

}

}

Выполнение этого кода дает следующий результат.

Координаты точки а: 1, 2, 3

 

Координаты точки b: 10, 10, 10

 

Результат сложения а + b: 11, 12, 13

 

Результат сложения b + 10: 20, 20, 20

 

Результат сложения 15 + b: 25, 25, 25