运算符重载
注意
此内容根据 Pearson Education, Inc. 许可转载自《框架设计指南：可重用 .NET 库的约定、习语和模式第二版》。 该版本于 2008 年出版，并在此后于第三版对该书进行了全面修订。 此页上的一些信息可能已过时。
运算符重载可以使框架类型看起来像是内置语言基元一样。
尽管运算符重载在某些情况下是允许使用的，而且很有用，但还是应该谨慎使用它们。 在许多情况下，运算符重载被滥用，例如当框架设计者开始使用运算符来执行本应是简单方法的运算时。 以下准则应该可帮助你决定何时以及如何使用运算符重载。
❌ 请避免定义运算符重载，除非在感觉像是基元（内置）类型的类型中。
✔️ 请考虑在一个感觉像是基元类型的类型中定义运算符重载。
例如，System.String 定义了 operator== 和 operator!=。
✔️ 请务必在表示数字的结构（如 System.Decimal）中定义运算符重载。
❌ 在定义运算符重载时请勿太刻意。
运算符重载在运算结果显而易见的情况下非常有用。 例如，能够从另一个 DateTime 中减去一个 DateTime 并得到一个 TimeSpan，这是有意义的。 但是，以下操作是不恰当的：使用逻辑 union 运算符来联合两个数据库查询或使用 shift 运算符写入到流中。
❌ 除非至少有一个操作数属于定义重载的类型，否则请勿提供运算符重载。
✔️ 请确保以对称方式重载运算符。
例如，如果你重载了 operator==，则还应重载 operator!=。 同样，如果你重载了 operator<，则还应重载 operator>，诸如此类。
✔️ 请考虑为方法提供与每个重载的运算符相对应的友好名称。
许多语言不支持运算符重载。 出于此原因，建议重载运算符的类型包含一个辅助方法，该方法具有适当的特定于域的名称且提供等效功能。
下表包含一个运算符列表及相应的友好方法名称。
| C# 运算符符号 | 元数据名称 | 友好名称 |
|---|---|---|
N/A |
op_Implicit |
To<TypeName>/From<TypeName> |
N/A |
op_Explicit |
To<TypeName>/From<TypeName> |
+ (binary) |
op_Addition |
Add |
- (binary) |
op_Subtraction |
Subtract |
* (binary) |
op_Multiply |
Multiply |
/ |
op_Division |
Divide |
% |
op_Modulus |
Mod or Remainder |
^ |
op_ExclusiveOr |
Xor |
& (binary) |
op_BitwiseAnd |
BitwiseAnd |
| |
op_BitwiseOr |
BitwiseOr |
&& |
op_LogicalAnd |
And |
|| |
op_LogicalOr |
Or |
= |
op_Assign |
Assign |
<< |
op_LeftShift |
LeftShift |
>> |
op_RightShift |
RightShift |
N/A |
op_SignedRightShift |
SignedRightShift |
N/A |
op_UnsignedRightShift |
UnsignedRightShift |
== |
op_Equality |
Equals |
!= |
op_Inequality |
Equals |
> |
op_GreaterThan |
CompareTo |
< |
op_LessThan |
CompareTo |
>= |
op_GreaterThanOrEqual |
CompareTo |
<= |
op_LessThanOrEqual |
CompareTo |
*= |
op_MultiplicationAssignment |
Multiply |
-= |
op_SubtractionAssignment |
Subtract |
^= |
op_ExclusiveOrAssignment |
Xor |
<<= |
op_LeftShiftAssignment |
LeftShift |
%= |
op_ModulusAssignment |
Mod |
+= |
op_AdditionAssignment |
Add |
&= |
op_BitwiseAndAssignment |
BitwiseAnd |
|= |
op_BitwiseOrAssignment |
BitwiseOr |
, |
op_Comma |
Comma |
/= |
op_DivisionAssignment |
Divide |
-- |
op_Decrement |
Decrement |
++ |
op_Increment |
Increment |
- (unary) |
op_UnaryNegation |
Negate |
+ (unary) |
op_UnaryPlus |
Plus |
~ |
op_OnesComplement |
OnesComplement |
重载运算符 ==
重载 operator == 非常复杂。 该运算符的语义需要与其他一些成员（如 Object.Equals）兼容。
转换运算符
转换运算符是允许从一种类型转换为另一种类型的一元运算符。 该运算符必须对操作数或返回类型定义为静态成员。 有两种类型的转换运算符：隐式和显式。
❌ 如果最终用户没有明确期望进行此类转换，请勿提供转换运算符。
❌ 请勿在类型的域外定义转换运算符。
例如，Int32、Double 和 Decimal 均为数值类型，而 DateTime 则不是。 因此，应该没有转换运算符能够将 Double(long) 转换为 DateTime。 在这种情况下，首选使用构造函数。
❌ 如果转换可能有损，请勿提供隐式转换运算符。
例如，不应存在从 Double 到 Int32 的隐式转换，因为 Double 的范围比 Int32 大。 即使转换可能会有损，也可以提供显式转换运算符。
❌ 请勿从隐式强制转换引发异常。
最终用户很难了解发生的情况，因为他们可能没有意识到正在进行转换。
✔️ 如果对强制转换运算符的调用导致有损转换，而该运算符的协定不允许有损转换，请务必引发 System.InvalidCastException。
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在 Pearson Education, Inc. 授权下，由 Addison-Wesley Professional 作为 Microsoft Windows 开发系列的一部分再版自 Framework Design Guidelines: Conventions, Idioms, and Patterns for Reusable .NET Libraries, 2nd Edition（Framework 设计准则：可重用 .NET 库的约定、惯例和模式第 2 版），由 Krzysztof Cwalina 和 Brad Abrams 发布于 2008 年 10 月 22 日。