C# Academy · Lektion

Överlagra aritmetiska operatorer

Definiera +, -, * för egna typer.

Lektion 1 av 413 steg

Överlagra aritmetiska operatorer är en gratis lektion i C# Academy på CoddyKit. Detta är lektion 1 av 4. Ni kan läsa hela lektionen gratis nedan och sedan öva praktiskt i webbläsaren med en inbyggd kodredigerare och en AI-handledare som är tillgänglig dygnet runt. Den ingår i lärvägen för C# Academy, och Era framsteg synkroniseras mellan webben och CoddyKit-appen. Kursen i C# Academy innehåller totalt 4 lektioner.

Varför överlagra aritmetiska operatorer?

Operatoröverlagring låter era egna typer använda välbekanta symboler som +, - och *. För värdeliknande typer som vektorer, pengar eller komplexa tal gör det att koden kan läsas som matematik i stället för metodanrop.

Syntaxen för operator +

En överlagrad operator deklareras som en public static-metod vars namn är operator följt av symbolen. Minst en parameter måste vara den omslutande typen.

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);
    }
}

Subtraktion och multiplikation

Ni kan överlagra flera operatorer för samma typ. Här lägger vi till subtraktion och skalärmultiplikation för vår vektor.

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);
    }
}

Operatorer är alltid static

Överlagrade operatorer måste vara static. De arbetar inte på ett dolt this; i stället skickas operanderna som explicita parametrar. Kompilatorn kopplar symbolen till metoden.

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);
    }
}

Unära operatorer

Unära operatorer, som negation, tar en enda operand. Överlagra operator - med en parameter för att stödja uttryck som -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));
    }
}

Operander av blandade typer

En operand kan vara av en annan typ. Genom att tillhandahålla båda ordningarna kan användare skriva uttrycket naturligt åt båda hållen.

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));
    }
}

Returnera nya värden

Aritmetiska operatorer bör inte ändra sina operander. De beräknar och returnerar ett nytt värde, så att originalen förblir oförändrade, precis som med int.

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);
    }
}

Kedja aritmetiska operationer

Eftersom varje operator returnerar samma typ kan uttryck kedjas naturligt och följa normal operatorprioritet och associativitet.

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);
    }
}

Operatorer på klasser

Operatoröverlagring fungerar även på klasser, inte bara på structs. Var uppmärksam på null: en klassoperand kan vara null, så lägg vid behov till en kontroll.

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));
    }
}

En komplett numerisk typ

Här är en liten bråktyp med addition. Den visar hur överlagring förvandlar en domäntyp till något som fungerar som ett inbyggt tal.

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));
    }
}

Prova själv

Förse en pengaliknande struct med addition och skalärmultiplikation och bygg sedan ett uttryck som läses som vanlig aritmetik.

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);
    }
}

Snabbtest

Repetera signaturen för en överlagrad operator.

Besvara frågan i den interaktiva lektionen

Sammanfattning

Genom att överlagra aritmetiska operatorer kan värdeliknande typer läsas som matematik.

Deklarera dem som public static med nyckelordet operator.
Minst en parameter måste vara den omslutande typen.
Returnera ett nytt värde och ändra aldrig operanderna.
Tillhandahåll båda operandordningarna för aritmetik med blandade typer.

Gratis att börja

Lär dig C# med en AI-lärare – gratis

Skriv och kör riktig kod i webbläsaren, få omedelbar hjälp av en AI-lärare dygnet runt och fortsätt där du slutade – på webben eller i appen.

Kurser: 93
Lektioner: 346

Börja lära dig gratis Visa hela kursen

Vanliga frågor

Är lektionen ”Överlagra aritmetiska operatorer” gratis?

Ja – hela texten till ”Överlagra aritmetiska operatorer” kan läsas gratis här på webben. Om Ni vill öva interaktivt med en inbyggd kodredigerare och en AI-handledare som är tillgänglig dygnet runt och låsa upp resten av kursen i C# Academy, kan Ni uppgradera till CoddyKit PRO. Kursen i C# Academy innehåller totalt 4 lektioner.

Vad lär jag mig i ”Överlagra aritmetiska operatorer”?

Definiera +, -, * för egna typer. Ni övar på C# Academy med praktisk kod som körs direkt i webbläsaren, medan en AI-handledare som är tillgänglig dygnet runt svarar på Era frågor under lektionen.

Behöver jag någon erfarenhet för att börja lära mig C# Academy?

Du behöver inga förkunskaper. Utbildningen i C# Academy på CoddyKit är upplagd för allt från nybörjare till avancerade elever, så att du kan börja här eller från början och gå fram i din egen takt. Detta är lektion 1 av 4.

Hur lång tid tar lektionen ”Överlagra aritmetiska operatorer”?

De flesta CoddyKit-lektioner tar cirka 5–10 minuter. Varje lektion är kort och interaktiv, så att du gör stadiga framsteg och kan fortsätta precis där du slutade – på webben eller i appen.

Kan jag skriva och köra kod i den här C# Academy-lektionen?

Ja. Varje C# Academy-lektion innehåller en inbyggd kodredigerare, så att du kan skriva och köra riktig kod direkt i webbläsaren och få omedelbar AI-feedback – utan lokal installation.

Alla lektioner i den här kursen

← Tillbaka till C# Academy