1629295407-c61bfe4caba98380ea3e7cdae6295416 (846200), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Перегрузка операторов239Обратите внимание на то, что объекты класса ThreeD используются для управленияif-инструкциями и while-цикла. Что касается if-инструкций, то ThreeD-объектоценивается с помощью ключевого слова true. В случае истинности результата этойоперации выполняется соответствующая инструкция. В случае do-while-цикла каждаяего итерация декрементирует значение объект b. Цикл выполняется до тех пор, показначение объекта b оценивается как ИСТИНА (т.е.
содержит по крайней мере однуненулевую координату). Когда все координаты объекта b станут равными нулю, он (объект)будет считаться ложным (благодаря оператору true), и цикл прекратится.Перегрузка логических операторовКак вы знаете, в C# определены следующие логические операторы: &, |, !, && и ||.Безусловно, перегруженными могут быть только &, |, !. Однако при соблюденииопределенных правил можно использовать и операторы && и ||, действующие посокращенной схеме.Простой случай перегрузки логических операторовНачнем с рассмотрения простейшей ситуации. Если вы не планируете использоватьлогические операторы, работающие по сокращенной схеме, то можете перегружатьоператоры & и | по своему усмотрению, причем каждый вариант должен возвращатьрезультат типа bool.
Перегруженный оператор ! также, как правило, возвращает результаттипа bool.Рассмотрим пример перегрузки логических операторов &, |, ! для объектов типаThreeD. Как и прежде, в каждом из них предполагается, что ThreeD-объект являетсяистинным, если хотя бы одна его координата не равна нулю. Если же все три координатыравны нулю, объект считается ложным.// Простой способ перегрузки операторов !, | и &// для класса ThreeD.using System;// Класс трехмерных координат.class ThreeD {int x, y, z; // 3-х-мерные координаты.public ThreeD() {x = y = z = 0;}public ThreeD(int i, int j, int k) {x = i;y = j;z = k;}// Перегрузка оператора "|".public static bool operator |(ThreeD op1, ThreeD op2){if( ((op1.x != 0) || (op1.y != 0) || (op1.z != 0)) |((op2.x != 0) || (op2.y != 0) || (op2.z != 0)) )return true;elsereturn false;}// Перегрузка оператора "&".public static bool operator &(ThreeD op1, ThreeD op2)240Часть I.
Язык C#{if(((op1.x != 0) && (op1.y != 0) && (op1.z != 0)) &((op2.x != 0) && (op2.y != 0) && (op2.z != 0)) )return true;elsereturn false;}// Перегрузка оператора "!".public static bool operator !(ThreeD op){if((op.x != 0) || (op.y != 0) || (op.z != 0))return false;else return true;}// Отображаем координаты X, Y, Z.public void show(){Console.WriteLine(x + ", " + y + ", " + z);}}class TrueFalseDemo {public static void Main() {ThreeD a = new ThreeD(5, 6, 7);ThreeD b = new ThreeD(10, 10, 10);ThreeD c = new ThreeD(0, 0, 0);Console.Write("Координаты точки a: ");a.show();Console.Write("Координаты точки b: ");b.show();Console.Write("Координаты точки c: ");c.show();Console.WriteLine();if(!a) Console.WriteLine("a - ЛОЖЬ.");if(!b) Console.WriteLine("b - ЛОЖЬ.");if(!c) Console.WriteLine("с - ложь.");Console.WriteLine();if(a & b) Console.WriteLine("a & b - ИСТИНА.");else Console.WriteLine("a & b - ЛОЖЬ.");if(a & c) Console.WriteLine("a & с - ИСТИНА.");else Console.WriteLine("a & с - ЛОЖЬ.");if(a | b) Console.WriteLine("a | b - ИСТИНА.");else Console.WriteLine("a | b - ЛОЖЬ.");if(a | c) Console.WriteLine("a | с - ИСТИНА.");else Console.WriteLine("a | с - ЛОЖЬ.");}}При выполнении эта программа генерирует следующие результаты:Координаты точки a: 5, 6, 7Координаты точки b: 10, 10, 10Глава 9.
Перегрузка операторов241Координаты точки c: 0, 0, 0c - ЛОЖЬ.а & b - ИСТИНА.а & с - ЛОЖЬ.a | b - ИСТИНА.а | с - ИСТИНА.В этом примере методы operator |(), operator &() и operator !()возвращают результат типа bool. Это необходимо в том случае, если перечисленныеоператоры должны использоваться в своем обычном “амплуа” (т.е. там, где ожидаетсярезультат типа bool). Вспомните, что для всех встроенных типов результат выполнениялогической операции представляет собой значение типа bool. Таким образом, вполнелогично, что перегруженные версии этих операторов должны возвращать значение типаbool.
К сожалению, такая логика работает в случае, если нет необходимости в операторах,работающих по сокращенной схеме вычислений.Включение операторов, действующих по сокращенной схемевычисленийЧтобы иметь возможность использовать операторы && и ||, действующие посокращенной схеме вычислений, необходимо соблюдать четыре правила. Во-первых, классдолжен перегружать операторы & и |. Во-вторых, &- и |-методы должны возвращатьобъект класса, для которого перегружаются эти операторы. В-третьих, каждый параметрдолжен представлять собой ссылку на объект класса, для которого перегружаются этиоператоры. В-четвертых, тот же класс должен перегружать операторы true и false. Присоблюдении всех этих условий операторы сокращенной схемы действия автоматическистановятся доступными для применения.В следующей программе показано, как реализовать операторы & и | для классаThreeD, чтобы можно было использовать операторы && и ||, действующие посокращенной схеме вычислений./* Более удачный способ реализации операторов !, | и &для класса ThreeD.
Эта версия автоматически делаетработоспособными операторы && и ||. */using System;// Класс трехмерных координат.class ThreeD {int x, y, z; // 3-х-мерные координаты.public ThreeD() {x = y = z = 0;}public ThreeD(int i, int j, int k) {x = i;y = j;z = k;}// Перегружаем оператор "|" для вычислений по// сокращенной схеме.public static ThreeD operator |(ThreeD op1, ThreeD op2){if( ((op1.x != 0) || (op1.y != 0) || (op1.z != 0)) |((op2.x != 0) || (op2.y != 0) || (op2.z != 0)) )return new ThreeD(1, 1, 1);elsereturn new ThreeD(0, 0, 0);242Часть I.
Язык C#}// Перегружаем оператор "&" для вычислений по// сокращенной схеме.public static ThreeD operator &(ThreeD op1, ThreeD op2) {if( ((op1.x != 0) && (op1.y != 0) && (op1.z != 0)) &((op2.x != 0) && (op2.y != 0) && (op2.z != 0)) )return new ThreeD(1, 1, 1);elsereturn new ThreeD(0, 0, 0);}// Перегружаем оператор "!".public static bool operator !(ThreeD op){if(op) return false;else return true;}}// Перегружаем оператор true.public static bool operator true(ThreeD op) {if((op.x != 0) || (op.y != 0) || (op.z != 0))return true;// Хотя бы одна координата не// равна нулю.elsereturn false;}// Перегружаем оператор false.public static bool operator false(ThreeD op) {if((op.x == 0) && (op.y == 0) && (op.z == 0))return true; // Все координаты равны нулю.elsereturn false;}// Отображаем координаты X, Y, Z.public void show(){Console.WriteLine(x + ", " + y + ", " + z);}class TrueFalseDemo {public static void Main() {ThreeD a = new ThreeD(5, 6, 7);ThreeD b = new ThreeD(10, 10, 10);ThreeD c = new ThreeD(0, 0, 0);Console.Write("Координаты точки a: ");a.show();Console.Write("Координаты точки b: ");b.show();Console.Write("Координаты точки c: ");c.show();Console.WriteLine();Глава 9.
Перегрузка операторов243if(a) Console.WriteLine("a - ИСТИНА.");if(b) Console.WriteLine("b - ИСТИНА.");if(c) Console.WriteLine("с - ИСТИНА.");if(!a) Console.WriteLine("a - ЛОЖЬ.");if(!b) Console.WriteLine("b - ЛОЖЬ.");if(!c) Console.WriteLine("с - ЛОЖЬ.");Console.WriteLine();Console.WriteLine("Используем операторы & и !");if(aelseif(aelse& b) Console.WriteLine("a & b - ИСТИНА.");Console.WriteLine("a & b - ЛОЖЬ.");& c) Console.WriteLine("a & с - ИСТИНА.");Console.WriteLine("a & с - ЛОЖЬ.");if(a | b) Console.WriteLine("a | b - ИСТИНА.");else Console.WriteLine("a | b - ЛОЖЬ.");if(a | c) Console.WriteLine("a | с - ИСТИНА.");else Console.WriteLine("a | с - ЛОЖЬ.");Console.WriteLine();// Теперь используем операторы &.& и ||, действующие// по сокращенной схеме вычислений.Console.WriteLine("Используем \"сокращенные\" операторы && и ||");}}if(aelseif(aelse&& b) Console.WriteLine("а && b - ИСТИНА.");Console.WriteLine("a && b - ЛОЖЬ.");&& c) Console.WriteLine("a && с - ИСТИНА.");Console.WriteLine("a && с - ЛОЖЬ.");if(aelseif(aelse|| b) Console.WriteLine("a || b - ИСТИНА.");Console.WriteLine("a || b - ЛОЖЬ.");|| c) Console.WriteLine("a || c - ИСТИНА.");Console.WriteLine("a || c - ЛОЖЬ.");Эта программа при выполнении генерирует такие результаты:Координаты точки a: 5, 6, 7Координаты точки b: 10, 10, 10Координаты точки c: 0, 0, 0а - ИСТИНА.b - ИСТИНА.c - ЛОЖЬ.Используем операторы & и |а & b - ИСТИНА.a & c - ЛОЖЬ.а | b - ИСТИНА.а | c - ИСТИНА.244Часть I.
Язык C#Используем "сокращенные" операторы && и ||а && b - ИСТИНА.а && с - ЛОЖЬ.а || b - ИСТИНА.a || с - ИСТИНА.Теперь остановимся подробнее на реализации операторов & и |. Для удобстваприведем здесь их операторные методы.// Перегружаем оператор "|" для вычислений по// сокращенной схеме.public static ThreeD operator |(ThreeD op1, ThreeD op2){if( ((op1.x != 0) || {op1.y != 0) || (op1.z != 0)) |((op2.x != 0) || (op2.y != 0) || (op2.z != 0)) )return new ThreeD(1, 1, 1);elsereturn new ThreeD(0, 0, 0);}// Перегружаем оператор "&" для вычислений по// сокращенной схеме.public static ThreeD operator &(ThreeD op1, ThreeD op2){if( ((op1.x != 0) && (op1.y != 0) && (op1.z != 0)) &((op2.x != 0) && (op2.y != 0) && (op2.z != 0)) )return new ThreeD(1, 1, 1);elsereturn new ThreeD(0, 0, 0);}Обратите внимание на то, что оба операторных метода сейчас возвращают объекттипа ThreeD, а также на то, как генерируется этот объект.
Если результатом операцииоказывается значение ИСТИНА, то создается и возвращается истинный ThreeD-объект(т.е. объект, в котором не равна нулю хотя бы одна координата). Если же результатомоперации оказывается значение ЛОЖЬ, то создается и возвращается ложный ThreeDобъект (т.е. объект, в котором равны нулю все координаты). Таким образом, в инструкцииif(а & b) Console.WriteLine("a & b - ИСТИНА.");else Console.WriteLine("a & b - ЛОЖЬ.");результатом операции а & b является ThreeD-объект, который в данном случаеоказывается истинным. Поскольку в классе ThreeD определены операторы true и false,результирующий объект подвергается воздействию оператора true, вследствие чеговозвращается результат типа bool.
В данном случае результат равен значению true, ипоэтому инструкция выводит сообщение "а & b - ИСТИНА.".Поскольку в этом примере программы все необходимые правила соблюдены, дляобъектов класса ThreeD теперь доступны логические операторы сокращенного действия.Их работа заключается в следующем. Первый операнд тестируется с помощьюоператорного метода operator true (для оператора “||”) или операторного метода operatorfalse (для оператора “&&”).
Если этот тест в состоянии определить результат всеговыражения, то оставшиеся &- или |-операции уже не выполняются. В противном случае дляопределения результата используется соответствующий перегруженный оператор “&” или“|”. Таким образом, использование &&- или ||-операторов приводит к выполнениюсоответствующих &- или |-операций только в том случае, когда первый операнд непредопределяет результат всего выражения.
Рассмотрим, например, следующуюинструкцию из нашей программы:Глава 9. Перегрузка операторов245if(a || с) Console.WriteLine("a || с - ИСТИНА.");Сначала к объекту а применяется оператор true. Поскольку в данной ситуации а —истинный объект, в использовании операторного |-метода необходимости нет. Но этуинструкцию можно переписать и по-другому:if(с || a) Console.WriteLine("с || а - ИСТИНА.");В этом случае оператор true сначала будет применен к объекту с, а он в даннойситуации является ложным.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
