C#中如何重载运算符？

重载运算符的基本语法

在C#中，重载运算符需要通过operator关键字定义静态方法，方法名即为要重载的运算符符号。例如，重载+运算符的语法如下：

public static ReturnType operator +(Type1 a, Type2 b)
{
    // 实现逻辑
}

支持重载的运算符类型

C#允许重载以下两类运算符：

1. 一元运算符：如+、-、!、~、++、--、true、false。
2. 二元运算符：如+、-、*、/、%、&、|、^、<<、>>、==、!=、<、>、<=、>=。

重载一元运算符的示例

以下代码展示了如何重载+和-一元运算符：

public class Point
{
    public int X { get; set; }
    public int Y { get; set; }

    public static Point operator +(Point p)
    {
        return p; // 一元+通常直接返回原对象
    }

    public static Point operator -(Point p)
    {
        return new Point { X = -p.X, Y = -p.Y };
    }
}

重载二元运算符的示例

以下代码展示了如何重载+二元运算符：

public class Point
{
    public int X { get; set; }
    public int Y { get; set; }

    public static Point operator +(Point a, Point b)
    {
        return new Point { X = a.X + b.X, Y = a.Y + b.Y };
    }
}

重载比较运算符的注意事项

重载比较运算符（如==和!=）时，必须成对重载，且逻辑需一致。通常还需要重写Equals和GetHashCode方法：

public class Point
{
    public int X { get; set; }
    public int Y { get; set; }

    public static bool operator ==(Point a, Point b)
    {
        return a.X == b.X && a.Y == b.Y;
    }

    public static bool operator !=(Point a, Point b)
    {
        return !(a == b);
    }

    public override bool Equals(object obj)
    {
        if (obj is Point p)
            return this == p;
        return false;
    }

    public override int GetHashCode()
    {
        return X.GetHashCode() ^ Y.GetHashCode();
    }
}

不支持重载的运算符

以下运算符不能重载：

• 条件运算符（如&&、||），但可通过重载&和|间接实现。
• 赋值运算符（如=、+=），但重载+会自动支持+=。
• 索引运算符（如[]），但可通过索引器实现类似功能。
• 类型转换运算符（如(int)），但可通过定义显式/隐式转换实现。

隐式与显式类型转换的重载

可以通过implicit和explicit关键字重载类型转换：

public class Point
{
    public int X { get; set; }
    public int Y { get; set; }

    public static implicit operator string(Point p)
    {
        return $"({p.X}, {p.Y})";
    }

    public static explicit operator Point(string s)
    {
        var parts = s.Split(',');
        return new Point { X = int.Parse(parts[0]), Y = int.Parse(parts[1]) };
    }
}