Перегрузка логических операторов
Как вам должно быть уже известно, в C# предусмотрены следующие логические операторы: &, |, !, && и ||. Из них перегрузке, безусловно, подлежат только операторы &, | и !. Тем не менее, соблюдая определенные правила, можно извлечь также пользу из укороченных логических операторов && и ||.
Рассмотрим сначала простейший случай. Если не пользоваться укороченными логическими операторами, то перегрузку операторов & и | можно выполнять совершенно естественным путем, получая в каждом случае результат типа bool. Аналогичный результат, как правило, дает и перегружаемый оператор !:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace ConsoleApplication1
{
class MyArr
{
// Координаты точки в трехмерном пространстве
public int x, y, z;
public MyArr(int x = 0, int y = 0, int z = 0)
{
this.x = x;
this.y = y;
this.z = z;
}
// Перегружаем логический оператор &
public static bool operator &(MyArr obj1, MyArr obj2)
{
if (((obj1.x > 0) && (obj1.y > 0) && (obj1.z > 0))
& ((obj2.x > 0) && (obj2.y > 0) && (obj2.z > 0)))
return true;
return false;
}
// Перегружаем логический оператор !
public static bool operator !(MyArr obj1)
{
if ((obj1.x > 0) && (obj1.y > 0) && (obj1.z > 0))
return false;
return true;
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
MyArr myObject1 = new MyArr(x: 4, z: 5, y: 12);
MyArr myObject2 = new MyArr(x: -2, z: 1, y: 10);
if (myObject1 & myObject2)
Console.WriteLine("У объектов все координаты положительные");
else
Console.WriteLine("Есть отрицательные или равные нулю координаты");
if (!myObject2)
Console.WriteLine("Во втором объекте есть отрицательные координаты");
Console.ReadLine();
}
}
}
При таком способе перегрузки логических операторов &, | и ! методы каждого из них возвращают результат типа bool. Это необходимо для того, чтобы использовать рассматриваемые операторы обычным образом, т.е. в тех выражениях, где предполагается результат типа bool. Напомним, что для всех встроенных в C# типов данных результатом логической операции должно быть значение типа bool. Поэтому вполне разумно предусмотреть возврат значения типа bool и в перегружаемых вариантах этих логических операторов. Но, к сожалению, такой способ перегрузки пригоден лишь в том случае, если не требуются укороченные логические операторы.
Перегрузка укороченных логических операторов
Для того чтобы применение укороченных логических операторов && и || стало возможным, необходимо соблюсти следующие четыре правила:
-
В классе должна быть произведена перегрузка логических операторов & и |.
-
Перегружаемые методы операторов & и | должны возвращать значение того же типа, что и у класса, для которого эти операторы перегружаются.
-
Каждый параметр должен содержать ссылку на объект того класса, для которого перегружается логический оператор.
-
Для класса должны быть перегружены операторы true и false.
Если все эти условия выполняются, то укороченные логические операторы автоматически становятся пригодными для применения. Давайте рассмотрим пример:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace ConsoleApplication1
{
class MyArr
{
// Координаты точки в трехмерном пространстве
public int x, y, z;
public MyArr(int x = 0, int y = 0, int z = 0)
{
this.x = x;
this.y = y;
this.z = z;
}
// Перегружаем логический оператор &
public static MyArr operator &(MyArr obj1, MyArr obj2)
{
if (((obj1.x > 0) && (obj1.y > 0) && (obj1.z > 0))
& ((obj2.x > 0) && (obj2.y > 0) && (obj2.z > 0)))
return obj1;
return new MyArr(1,1,1);
}
// Перегружаем логический оператор |
public static MyArr operator |(MyArr obj1, MyArr obj2)
{
if (((obj1.x > 0) || (obj1.y > 0) || (obj1.z > 0))
| ((obj2.x > 0) || (obj2.y > 0) || (obj2.z > 0)))
return obj1;
return new MyArr(1, 1, 1);
}
// Перегружаем логический оператор !
public static bool operator !(MyArr obj1)
{
if ((obj1.x > 0) && (obj1.y > 0) && (obj1.z > 0))
return false;
return true;
}
// Перегружаем оператор true
public static bool operator true(MyArr obj)
{
if ((obj.x > 0) || (obj.y > 0) || (obj.z > 0))
return true;
return false;
}
// Перегружаем оператор false
public static bool operator false(MyArr obj)
{
if ((obj.x > 0) && (obj.y > 0) && (obj.z > 0))
return false;
return true;
}
// Вспомогательный метод
public static bool And(MyArr obj1, MyArr obj2)
{
if (obj1 && obj2)
return true;
return false;
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
const string STR = "Координаты объектов";
MyArr obj1 = new MyArr(x: 4, z: 5, y: 12);
MyArr obj2 = new MyArr(x: 10, z: 3, y: 5);
if (MyArr.And(obj1, obj2))
Console.WriteLine(STR + " obj1 и obj2 находятся в допустимых пределах");
else Console.WriteLine(STR + "obj1 или obj2 находятся в НЕдопустимых пределах");
Console.ReadLine();
}
}
}
Благодаря тому что все необходимые правила соблюдены, укороченные операторы становятся доступными для применения к объектам MyArr. Они действуют следующим образом. Первый операнд проверяется с помощью операторного метода operator true (для оператора ||) или же с помощью операторного метода operator false (для оператора &&). Если удается определить результат данной операции, то соответствующий перегружаемый оператор (& или |) далее не выполняется. В противном случае перегружаемый оператор (& или | соответственно) используется для определения конечного результата. Следовательно, когда применяется укороченный логический оператор && или ||, то соответствующий логический оператор & или | вызывается лишь в том случае, если по первому операнду невозможно определить результат вычисления выражения.
Описанный выше способ применения укороченных логических операторов может показаться, на первый взгляд, несколько запутанным, но если подумать, то в таком применении обнаруживается известный практический смысл. Ведь благодаря перегрузке операторов true и false для класса компилятор получает разрешение на применение укороченных логических операторов, не прибегая к явной их перегрузке. Это дает также возможность использовать объекты в условных выражениях. И вообще, логические операторы & и | лучше всего реализовывать полностью, если, конечно, не требуется очень узко направленная их реализация.
Комментарии