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C# 基礎チュートリアル

C# 高級チュートリアル

C# 面向オブジェクト（OOP）

C# 演算子オーバーロード

C# で組み込みの演算子を再定義またはオーバーロードできます。したがって、プログラマーはユーザー定義の型の演算子を使用することもできます。オーバーロード演算子は特別な名前を持つ関数であり、キーワード operator 演算子の記号に続いて定義されます。他の関数と同様に、オーバーロード演算子には返り値の型と引数リストがあります。

例えば、以下の関数を見てください：

public static Box operator+　(Box b, Box c)
{
　　　Box box = new Box();
　　　box.length = b.length　+　c.length;
　　　box.breadth = b.breadth　+　c.breadth;
　　　box.height = b.height　+　c.height;
　　　return box;
}

上記の関数はユーザー定義のクラス Box に加法演算子（+）。これは二つの Box オブジェクトの属性を足し合わせ、足し合わせた後の Box オブジェクトを返します。

演算子オーバーロードの実装

以下のプログラムは完全な実装を示しています：

using System;
namespace OperatorOvlApplication
{
　　　class Box
　　　{
　　　　　　private double length;　　　　　　//　長さ
　　　　　　private double breadth;　　　　　//　幅
　　　　　　private double height;　　　　　　//　高さ
　　　　　　public double getVolume()
　　　　　　{
　　　　　　　　　return length　*　breadth　*　height
　　　　　　}
　　　　　　public void setLength(double len)
　　　　　　{
　　　　　　　　　length = len;
　　　　　　}
　　　　　　public void setBreadth(double bre)
　　　　　　{
　　　　　　　　　breadth = bre;
　　　　　　}
　　　　　　public void setHeight(double hei)
　　　　　　{
　　　　　　　　　height = hei;
　　　　　　}
　　　　　　//　オーバーロード　+　演算子を使って2つのBoxオブジェクトを足し合わせます
　　　　　　public static Box operator+　(Box b, Box c)
　　　　　　{
　　　　　　　　　Box box = new Box();
　　　　　　　　　box.length = b.length　+　c.length;
　　　　　　　　　box.breadth = b.breadth　+　c.breadth;
　　　　　　　　　box.height = b.height　+　c.height;
　　　　　　　　　return box;
　　　　　　}
　　　}
　　　class　Tester
　　　{
　　　　　　static　void　Main(string[]　args)
　　　　　　{
　　　　　　　　　Box　Box1　=　new　Box();　　　　　　　　　//　Boxを宣言します1、型は　Box
　　　　　　　　　Box　Box2　=　new　Box();　　　　　　　　　//　Boxを宣言します2、型は　Box
　　　　　　　　　Box　Box3　=　new　Box();　　　　　　　　　//　Boxを宣言します3、型は　Box
　　　　　　　　　double　volume　=　0.0;　　　　　　　　　　//　大きさ
　　　　　　　　　//　Box1　詳細
　　　　　　　　　Box1.setLength(6.0);
　　　　　　　　　Box1.setBreadth(7.0);
　　　　　　　　　Box1.setHeight(5.0);
　　　　　　　　　//　Box2　詳細
　　　　　　　　　Box2.setLength(12.0);
　　　　　　　　　Box2.setBreadth(13.0);
　　　　　　　　　Box2.setHeight(10.0);
　　　　　　　　　//　Box1　の大きさ
　　　　　　　　　volume　=　Box1.getVolume();
　　　　　　　　　Console.WriteLine("Box1　volume);
　　　　　　　　　//　Box2　の大きさ
　　　　　　　　　volume　=　Box2.getVolume();
　　　　　　　　　Console.WriteLine("Box2　volume);
　　　　　　　　　//　二つのオブジェクトを足し合わせます
　　　　　　　　　Box3　＝　Box1　+　Box2;
　　　　　　　　　//　Box3　の大きさ
　　　　　　　　　volume　=　Box3.getVolume();
　　　　　　　　　Console.WriteLine("Box3　volume);
　　　　　　　　　Console.ReadKey();
　　　　　　}
　　　}
}

上記のコードがコンパイルされ実行された場合、以下のような結果が得られます：

Box1　の体積：　210
Box2　の体積：　1560
Box3　の体積：　5400

オーバーロード可能および不可オーバーロード演算子

以下の表は C# での演算子オーバーロードの能力を説明しています：

演算子説明
+, -, !, ~, ++, --これらの一本項演算子は一つの操作数を持ち、オーバーロードできます。
+, -, *, /, %これらの二項演算子は二つの操作数を持ち、オーバーロードできます。
==, !=, <, >, <=, >=これらの比較演算子はオーバーロードできます。
&&, ||これらの条件論理演算子は直接オーバーロードできません。
+=, -=, *=, /=, %=これらの代入演算子はオーバーロードできません。
=, ., ?:, ->, new, is, sizeof, typeofこれらの演算子はオーバーロードできません。

オンラインサンプル

上記の議論に基づいて、上記の例を拡張して、より多くの演算子をオーバーロードします：

using System;
namespace OperatorOvlApplication
{
　　　　class Box
　　　　{
　　　　　　　private double length;　　　　　　//　長さ
　　　　　　　private double breadth;　　　　　//　幅
　　　　　　　private double height;　　　　　　//　高さ
　　　　　　
　　　　　　　public double getVolume()
　　　　　　　{
　　　　　　　　　return length　*　breadth　*　height
　　　　　　　}
　　　　　　public void setLength(double len)
　　　　　　{
　　　　　　　　　　length = len;
　　　　　　}
　　　　　　public void setBreadth(double bre)
　　　　　　{
　　　　　　　　　　breadth = bre;
　　　　　　}
　　　　　　public void setHeight(double hei)
　　　　　　{
　　　　　　　　　　height = hei;
　　　　　　}
　　　　　　//　オーバーロード　+　演算子を使って2つのBoxオブジェクトを足し合わせます
　　　　　　public static Box operator+　(Box b, Box c)
　　　　　　{
　　　　　　　　　　Box box = new Box();
　　　　　　　　　　box.length = b.length　+　c.length;
　　　　　　　　　　box.breadth = b.breadth　+　c.breadth;
　　　　　　　　　　box.height = b.height　+　c.height;
　　　　　　　　　　return box;
　　　　　　}
　　　　　　
　　　　　　public static bool operator ==(Box lhs, Box rhs)
　　　　　　{
　　　　　　　　　　bool　status　=　false;
　　　　　　　　　　if (lhs.length == rhs.length && lhs.height == rhs.height　
　　　　　　　　　　　　　&& lhs.breadth == rhs.breadth)
　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　status　=　true;
　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　return　status;
　　　　　　}
　　　　　　public static bool operator !=(Box lhs, Box rhs)
　　　　　　{
　　　　　　　　　　bool　status　=　false;
　　　　　　　　　　if (lhs.length != rhs.length || lhs.height != rhs.height　
　　　　　　　　　　　　　　|| lhs.breadth != rhs.breadth)
　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　status　=　true;
　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　return　status;
　　　　　　}
　　　　　　public static bool operator <(Box lhs, Box rhs)
　　　　　　{
　　　　　　　　　　bool　status　=　false;
　　　　　　　　　　if　(lhs.length　＜　rhs.length　&&　lhs.height　
　　　　　　　　　　　　　　＜＝rhs.height　&&　lhs.breadth　＜　rhs.breadth)
　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　status　=　true;
　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　return　status;
　　　　　　}
　　　　　　public　static　bool　operator　＞(Box　lhs,　Box　rhs)
　　　　　　{
　　　　　　　　　　bool　status　=　false;
　　　　　　　　　　if　(lhs.length　＞　rhs.length　&&　lhs.height　
　　　　　　　　　　　　　　>＝rhs.height　&&　lhs.breadth　＞　rhs.breadth)
　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　status　=　true;
　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　return　status;
　　　　　　}
　　　　　　public　static　bool　operator　＜＝(Box　lhs,　Box　rhs)
　　　　　　{
　　　　　　　　　　bool　status　=　false;
　　　　　　　　　　if　(lhs.length　＜＝　rhs.length　&&　lhs.height　
　　　　　　　　　　　　　　＜＝rhs.height　&&　lhs.breadth　＜＝　rhs.breadth)
　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　status　=　true;
　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　return　status;
　　　　　　}
　　　　　　public　static　bool　operator　>＝(Box　lhs,　Box　rhs)
　　　　　　{
　　　　　　　　　　bool　status　=　false;
　　　　　　　　　　if　(lhs.length　>=　rhs.length　&&　lhs.height　
　　　　　　　　　　　　　>＝rhs.height　&&　lhs.breadth　>=　rhs.breadth)
　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　status　=　true;
　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　return　status;
　　　　　　}
　　　　　　public　override　string　ToString()
　　　　　　{
　　　　　　　　　　return　String.Format("({0},　{1},　{2})",　length,　breadth,　height);
　　　　　　}
　　　
　　　}
　　　　
　　　class　Tester
　　　{
　　　　　　static　void　Main(string[]　args)
　　　　　　{
　　　　　　　　Box　Box1　=　new　Box();　　　　　　　　　　//　Boxを宣言します1、型は　Box
　　　　　　　　Box　Box2　=　new　Box();　　　　　　　　　　//　Boxを宣言します2、型は　Box
　　　　　　　　Box　Box3　=　new　Box();　　　　　　　　　　//　Boxを宣言します3、型は　Box
　　　　　　　　Box　Box4　=　new　Box();
　　　　　　　　double　volume　=　0.0;　　　//　大きさ
　　　　　　　　//　Box1　詳細
　　　　　　　　Box1.setLength(6.0);
　　　　　　　　Box1.setBreadth(7.0);
　　　　　　　　Box1.setHeight(5.0);
　　　　　　　　//　Box2　詳細
　　　　　　　　Box2.setLength(12.0);
　　　　　　　　Box2.setBreadth(13.0);
　　　　　　　　Box2.setHeight(10.0);
　　　　　　　//　重载された　ToString()を使って二つのボックスを表示します
　　　　　　　　Console.WriteLine("Box1：　{0}1.ToString());
　　　　　　　　Console.WriteLine("Box2：　{0}2.ToString());
　　　　　　　　
　　　　　　　　//　Box1　の大きさ
　　　　　　　　volume　=　Box1.getVolume();
　　　　　　　　Console.WriteLine("Box1　volume);
　　　　　　　　//　Box2　の大きさ
　　　　　　　　volume　=　Box2.getVolume();
　　　　　　　　Console.WriteLine("Box2　volume);
　　　　　　　　//　二つのオブジェクトを足し合わせます
　　　　　　　　Box3　＝　Box1　+　Box2;
　　　　　　　　Console.WriteLine("Box3：　{0}3.ToString());
　　　　　　　　//　Box3　の大きさ
　　　　　　　　volume　=　Box3.getVolume();
　　　　　　　　Console.WriteLine("Box3　volume);
　　　　　　　　//ボックスの大きさを比較しています：　{0}
　　　　　　　　if　(Box1　>　ボックス2)
　　　　　　　　　　Console.WriteLine("Box1　より大きい　ボックス2");
　　　　　　　　else
　　　　　　　　　　Console.WriteLine("Box1　≦　Box2");
　　　　　　　　if　(Box1　<　ボックス2)
　　　　　　　　　　Console.WriteLine("Box1　＜　Box2");
　　　　　　　　else
　　　　　　　　　　Console.WriteLine("Box1　≧　Box2");
　　　　　　　　if　(Box1　＞　Box2)
　　　　　　　　　　Console.WriteLine("Box1　＞＝　Box2");
　　　　　　　　else
　　　　　　　　　　Console.WriteLine("Box1　≦　Box2");
　　　　　　　　if　(Box1　＞＝　Box2)
　　　　　　　　　　Console.WriteLine("Box1　≤　Box2");
　　　　　　　　else
　　　　　　　　　　Console.WriteLine("Box1　≥　Box2");
　　　　　　　　if　(Box1　≠　Box2)
　　　　　　　　　　Console.WriteLine("Box1　≠　Box2");
　　　　　　　　else
　　　　　　　　　　Console.WriteLine("Box1　＝　Box2");
　　　　　　　　Box4　＝　Box3;
　　　　　　　　if　(Box3　＝　Box4)
　　　　　　　　　　Console.WriteLine("Box3　＝　Box4");
　　　　　　　　else
　　　　　　　　　　Console.WriteLine("Box3　≠　Box4");
　　　　　　　　Console.ReadKey();
　　　　　　}
　　　　}
}

上記のコードがコンパイルされ実行された場合、以下のような結果が得られます：

Box1：　(6,　7,　5)
Box2：　(12,　13,　10)
Box1　の体積：　210
Box2　の体積：　1560
Box3：　(18,　20,　15)
Box3　の体積：　5400
Box1　≦　Box2
Box1　＜　Box2
Box1　≦　Box2
Box1　≤　Box2
Box1　≠　Box2
Box3　＝　Box4
C# ナームスペース（Namespace）C# 多態性