Язык программирования C#9 и платформа .NET5

// Операция + со строками.
string s1 = "Hello";
string s2 = " world!";
string s3 = s1 + s2;  // s3 теперь имеет значение "Hello World!"
Операция 
+
 функционирует специфическим образом на основе типа предоставленных данных (в рассматриваемом случае строкового или целочисленного). Когда операция 
+
 применяется к числовым типам, в результате выполняется суммирование операндов, а когда к строковым типам — то конкатенация строк.
Язык C# дает возможность строить специальные классы и структуры, которые также уникально реагируют на один и тот же набор базовых лексем (вроде операции 
+
). Хотя не каждая операция C# может быть перегружена, перегрузку допускают многие операции (табл. 11.1).
  
Перегрузка бинарных операций
 
Чтобы проиллюстрировать процесс перегрузки бинарных операций, рассмотрим приведенный ниже простой класс 
Point
, который определен в новом проекте консольного приложения по имени 
OverloadedOps
:
using System;
namespace OverloadedOps
{
  // Простой будничный класс С#.
  public class Point
  {
    public int X {get; set;}
    public int Y {get; set;}
    public Point(int xPos, int yPos)
    {
      X = xPos;
      Y = yPos;
    }
    public override string ToString()
      => $"[{this.X}, {this.Y}]";
  }
}
Рассуждая логически, суммирование объектов 
Point
 имеет смысл. Например, сложение двух переменных 
Point
 должно давать новый объект 
Point
 с просуммированными значениями свойств 
X
 и 
Y
. Конечно, полезно также и вычитать один объект 
Point
 из другого. В идеале желательно иметь возможность записи примерно такого кода:
using System;
using OverloadedOps;
// Сложение и вычитание двух точек?
Console.WriteLine("***** Fun with Overloaded Operators *****\n");
// Создать две точки.
Point ptOne = new Point(100, 100);
 
Point ptTwo = new Point(40, 40);
Console.WriteLine("ptOne = {0}", ptOne);
Console.WriteLine("ptTwo = {0}", ptTwo);
//  Сложить две точки, чтобы получить большую точку?
Console.WriteLine("ptOne + ptTwo: {0} ", ptOne + ptTwo);
// Вычесть одну точку из другой, чтобы получить меньшую?
  Console.WriteLine("ptOne - ptTwo: {0} ", ptOne - ptTwo);
  Console.ReadLine();
Тем не менее, с существующим видом класса 
Point
 вы получите ошибки на этапе компиляции, потому что типу 
Point
 не известно, как реагировать на операцию 
+
 или 
-
. Для оснащения специального типа способностью уникально реагировать на встроенные операции язык C# предлагает ключевое слово operator, которое может использоваться только в сочетании с ключевым словом 
static
. При перегрузке бинарной операции (такой как 
+
 и 
-
) вы чаще всего будете передавать два аргумента того же типа, что и класс, определяющий операцию (
Point
 в этом примере):
// Более интеллектуальный тип Point.
public class Point
{
  ...
  // Перегруженная операция +.
  public static Point operator + (Point p1, Point p2)
    => new Point(p1.X + p2.X, p1.Y + p2.Y);
  // Перегруженная операция -.
  public static Point operator - (Point p1, Point p2)
    => new Point(p1.X - p2.X, p1.Y - p2.Y);
}
Логика, положенная в основу операции 
+
, предусматривает просто возвращение нового объекта 
Point
, основанного на сложении соответствующих полей входных параметров 
Point
. Таким образом, когда вы пишете 
p1 + р2
, "за кулисами" происходит следующий скрытый вызов статического метода 
operator +
:
// Псевдокод: Point рЗ = Point.operator+ (pi, р2)
Point p3 = p1 + p2;
Аналогично выражение 
pi - р2
 отображается так:
// Псевдокод: Point р4 = Point.operator- (pi, р2)
Point p4 = p1 - p2;
После произведенной модификации типа 
Point
 программа скомпилируется и появится возможность сложения и вычитания объектов 
Point
, что подтверждает представленный далее вывод: