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C# Academy · Aula

Sobrecarga de operadores aritméticos

Defina +, - e * para seus próprios tipos.

Sobrecarga de operadores aritméticos é uma aula grátis de C# Academy no CoddyKit. Esta é a aula 1 de 4. Você pode ler a aula completa abaixo gratuitamente — depois pratica ao vivo no navegador com um editor de código integrado e um tutor de IA 24/7. Faz parte do caminho de aprendizado de C# Academy, e seu progresso é sincronizado entre a web e o app CoddyKit. O curso de C# Academy inclui 4 aulas no total.

Por que sobrecarregar operadores aritméticos?

A sobrecarga de operadores permite que seus próprios tipos usem símbolos conhecidos, como +, - e *. Para tipos semelhantes a valores, como vetores, dinheiro ou números complexos, isso faz o código parecer matemática em vez de chamadas de métodos.

A sintaxe do operador +

Um operador sobrecarregado é declarado como um método public static cujo nome é operator seguido do símbolo. Pelo menos um parâmetro deve ser do tipo que o contém.

using System;

public struct Vector2
{
    public int X, Y;
    public Vector2(int x, int y) { X = x; Y = y; }

    public static Vector2 operator +(Vector2 a, Vector2 b)
        => new Vector2(a.X + b.X, a.Y + b.Y);

    public override string ToString() => "(" + X + ", " + Y + ")";
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var sum = new Vector2(1, 2) + new Vector2(3, 4);
        Console.WriteLine(sum);
    }
}

Subtração e multiplicação

Você pode sobrecarregar vários operadores no mesmo tipo. Aqui, adicionamos subtração e multiplicação por escalar ao nosso vetor.

using System;

public struct Vector2
{
    public int X, Y;
    public Vector2(int x, int y) { X = x; Y = y; }

    public static Vector2 operator -(Vector2 a, Vector2 b)
        => new Vector2(a.X - b.X, a.Y - b.Y);
    public static Vector2 operator *(Vector2 a, int k)
        => new Vector2(a.X * k, a.Y * k);

    public override string ToString() => "(" + X + ", " + Y + ")";
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var v = new Vector2(5, 6) - new Vector2(2, 1);
        Console.WriteLine(v);
        Console.WriteLine(new Vector2(2, 3) * 4);
    }
}

Os operadores são sempre estáticos

Os operadores sobrecarregados devem ser static. Eles não atuam sobre um this oculto; em vez disso, os operandos são passados como parâmetros explícitos. O compilador associa o símbolo ao método.

using System;

public struct Money
{
    public decimal Amount;
    public Money(decimal amount) { Amount = amount; }

    public static Money operator +(Money a, Money b)
        => new Money(a.Amount + b.Amount);

    public override string ToString() => "$" + Amount;
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var total = new Money(10.5m) + new Money(4.25m);
        Console.WriteLine(total);
    }
}

Operadores unários

Operadores unários, como a negação, recebem um único operando. Sobrecarregue operator - com um parâmetro para permitir expressões como -v.

using System;

public struct Vector2
{
    public int X, Y;
    public Vector2(int x, int y) { X = x; Y = y; }

    public static Vector2 operator -(Vector2 a)
        => new Vector2(-a.X, -a.Y);

    public override string ToString() => "(" + X + ", " + Y + ")";
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        Console.WriteLine(-new Vector2(3, -7));
    }
}

Operandos de tipos mistos

Um operando pode ser de um tipo diferente. Fornecer as duas ordens permite que os usuários escrevam a expressão naturalmente de qualquer uma das formas.

using System;

public struct Temperature
{
    public double Celsius;
    public Temperature(double c) { Celsius = c; }

    public static Temperature operator +(Temperature t, double delta)
        => new Temperature(t.Celsius + delta);
    public static Temperature operator +(double delta, Temperature t)
        => new Temperature(t.Celsius + delta);

    public override string ToString() => Celsius + "C";
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        Console.WriteLine(new Temperature(20) + 5);
        Console.WriteLine(5 + new Temperature(20));
    }
}

Retornando novos valores

Os operadores aritméticos não devem modificar seus operandos. Eles calculam e retornam um valor novo, mantendo os valores originais inalterados, assim como int faz.

using System;

public struct Vector2
{
    public int X, Y;
    public Vector2(int x, int y) { X = x; Y = y; }
    public static Vector2 operator +(Vector2 a, Vector2 b)
        => new Vector2(a.X + b.X, a.Y + b.Y);
    public override string ToString() => "(" + X + ", " + Y + ")";
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var a = new Vector2(1, 1);
        var b = new Vector2(2, 2);
        var c = a + b;
        Console.WriteLine("a unchanged: " + a);
        Console.WriteLine("result: " + c);
    }
}

Encadeando operações aritméticas

Como cada operador retorna o mesmo tipo, as expressões podem ser encadeadas naturalmente e respeitam a precedência e a associatividade normais.

using System;

public struct Vector2
{
    public int X, Y;
    public Vector2(int x, int y) { X = x; Y = y; }
    public static Vector2 operator +(Vector2 a, Vector2 b) => new Vector2(a.X + b.X, a.Y + b.Y);
    public static Vector2 operator *(Vector2 a, int k) => new Vector2(a.X * k, a.Y * k);
    public override string ToString() => "(" + X + ", " + Y + ")";
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var result = new Vector2(1, 1) + new Vector2(2, 2) * 3;
        Console.WriteLine(result);
    }
}

Operadores em classes

A sobrecarga de operadores também funciona em classes, não apenas em estruturas. Tenha cuidado com null: um operando de classe pode ser nulo, portanto proteja-o se necessário.

using System;

public class Complex
{
    public double Re, Im;
    public Complex(double re, double im) { Re = re; Im = im; }
    public static Complex operator +(Complex a, Complex b)
        => new Complex(a.Re + b.Re, a.Im + b.Im);
    public override string ToString() => Re + " + " + Im + "i";
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        Console.WriteLine(new Complex(1, 2) + new Complex(3, 4));
    }
}

Um tipo numérico completo

Aqui está um pequeno tipo de fração com adição. Ele mostra como a sobrecarga transforma um tipo de domínio em algo que se comporta como um número integrado.

using System;

public struct Fraction
{
    public int Num, Den;
    public Fraction(int num, int den) { Num = num; Den = den; }

    public static Fraction operator +(Fraction a, Fraction b)
        => new Fraction(a.Num * b.Den + b.Num * a.Den, a.Den * b.Den);

    public override string ToString() => Num + "/" + Den;
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        Console.WriteLine(new Fraction(1, 2) + new Fraction(1, 3));
    }
}

Experimente por si mesmo

Adicione a uma estrutura semelhante a dinheiro operações de adição e multiplicação por escalar; depois, crie uma expressão que pareça uma operação aritmética comum.

using System;

public struct Money
{
    public decimal Amount;
    public Money(decimal a) { Amount = a; }
    public static Money operator +(Money a, Money b) => new Money(a.Amount + b.Amount);
    public static Money operator *(Money a, int qty) => new Money(a.Amount * qty);
    public override string ToString() => "$" + Amount;
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var price = new Money(4.50m);
        var total = price * 3 + new Money(2.00m);
        Console.WriteLine(total);
    }
}

Verificação rápida

Relembre a assinatura de um operador sobrecarregado.

Recapitulação

A sobrecarga de operadores aritméticos faz com que tipos semelhantes a valores pareçam matemática.

  • Declare-os como public static usando a palavra-chave operator.
  • Pelo menos um parâmetro deve ser do tipo que os contém.
  • Retorne um valor novo; nunca modifique os operandos.
  • Forneça as duas ordens de operandos para operações aritméticas de tipos mistos.

Perguntas Frequentes

A aula “Sobrecarga de operadores aritméticos” é grátis?

Sim — o texto completo de “Sobrecarga de operadores aritméticos” é grátis para ler aqui na web. Para praticá-la interativamente (um editor de código integrado e um tutor de IA 24/7) e desbloquear o restante do curso de C# Academy, atualize para CoddyKit PRO. O curso de C# Academy inclui 4 aulas no total.

O que vou aprender em “Sobrecarga de operadores aritméticos”?

Defina +, - e * para seus próprios tipos. Você pratica C# Academy com código prático que executa diretamente no navegador, e um tutor de IA 24/7 responde suas dúvidas enquanto trabalha na aula.

Preciso ter experiência prévia para começar C# Academy?

Nenhuma experiência prévia é necessária. C# Academy no CoddyKit é estruturado para alunos iniciantes até avançados, então você pode começar aqui ou desde o início e aprender no seu ritmo. Esta é a aula 1 de 4.

Quanto tempo leva a aula “Sobrecarga de operadores aritméticos”?

A maioria das aulas CoddyKit leva cerca de 5–10 minutos. Cada uma é compacta e interativa, então você faz progresso constante e retoma exatamente de onde parou entre web e app.

Posso escrever e executar código nesta aula de C# Academy?

Sim. Cada aula de C# Academy inclui um editor de código integrado, então você escreve e executa código real direto no navegador e recebe feedback de IA instantaneamente — nenhuma configuração local necessária.

Todas as aulas deste curso

  1. Sobrecarga de operadores aritméticos
  2. Sobrecarga de operadores de comparação
  3. Conversões definidas pelo usuário
  4. Boas práticas para sobrecarga de operadores
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