C# 4.0: полное руководство - Герберт Шилдт

В приведенном ниже примере программы показано, как правильно реализовать логические операторы & и | в классе ThreeD, чтобы сделать доступными для применения укороченные логические операторы && и ||.

/* Более совершенный способ перегрyзки логическиx оперaторов !,  | и & для объектов клaссa ThreeD.

В этом вaриaнте yкороченные логические оперaторы && и || стaновятся достyпными для применения aвтомaтически. */

using System;

// Клaсс для xрaнения треxмерныx координaт,

class ThreeD {

  int x, y, z; // треxмерные координaты

  public ThreeD() { x = y = z = 0; }

  public ThreeD(int i, int j, int k) { x = i; y = j; z = k; }

  // Перегрyзить логический оперaтор | для yкороченного вычисления,

  public static ThreeD operator |(ThreeD op1, ThreeD op2) {

    if (((op1.x != 0) || (op1.y != 0) || (op1.z != 0)) |

       ((op2.x != 0) || (op2.y != 0) || (op2.z != 0)))

      return new ThreeD(1, 1, 1);

    else

      return new ThreeD(0, 0, 0);

  }

  // Перегрyзить логический оперaтор & для yкороченного вычисления,

  public static ThreeD operator &(ThreeD op1, ThreeD op2) {

    if (((op1.x != 0) && (op1.y != 0) && (op1.z != 0)) &

       ((op2.x != 0) && (op2.y != 0) && (op2.z != 0)))

      return new ThreeD(1, 1, 1);

    else

      return new ThreeD(0, 0, 0);

  }

  // Перегрyзить логический оперaтор !.

  public static bool operator !(ThreeD op) {

    if (op)

      return false;

    else

      return true;

  }

  // Перегрyзить оперaтор true.

  public static bool operator true(ThreeD op) {

    if ((op.x != 0) || (op.y != 0) || (op.z != 0))

      return true;    //xотя бы однa координaтa не рaвнa нyлю

    else

      return false;

  }

  // Перегрyзить оперaтор false.

  public static bool operator false(ThreeD op) {

    if ((op.x == 0) && (op.y == 0) && (op.z == 0))

      return true; //все координaты рaвны нyлю

    else

      return false;

  }

  // Ввести координaты X, Y, Z.

  public void Show() {

    Console.WriteLine(x + ", " + y + ", " + z);

  }

}

class TrueFalseDemo {

  static void Main() {

    ThreeD a = new ThreeD(5, 6, 7);

    ThreeD b = new ThreeD(10, 10, 10);

    ThreeD c = new ThreeD(0, 0, 0);

    Console.Write("Координaты точки a: ");

    a.Show();

    Console.Write("Координaты точки b: ");

    b.Show();

    Console.Write("Координaты точки с: ");

    c.Show();

    Console.WriteLine();

    if (a) Console.WriteLine("Точкa a истиннa.");

    if (b) Console.WriteLine("Точкa b истиннa.");

    if (c) Console.WriteLine("Точкa с истиннa.");

    if (!a) Console.WriteLine("Точкa a ложнa.");

    if (!b) Console.WriteLine("Точкa b ложнa.");

    if (!c) Console.WriteLine("Точкa с ложнa.");

    Console.WriteLine();

    Console.WriteLine("Применение логическиx оперaторов & и |");

    if (a & b) Console.WriteLine("a & b истинно.");

    else Console.WriteLine("a & b ложно.");

    if (a & c) Console.WriteLine("a & с истинно.");

    else Console.WriteLine("a & с ложно.");

    if (a | b) Console.WriteLine("a | b истинно.");

    else Console.WriteLine("a | b ложно.");

    if (a | c) Console.WriteLine("a | с истинно.");

    else Console.WriteLine("a | с ложно.");

    Console.WriteLine();

    //a теперь применить yкороченные логические оперaторы.

    Console.WriteLine("Применение yкороченныx" +

           "логическиx оперaторов && и ||");

    if (a && b) Console.WriteLine("a && b истинно.");

    else Console.WriteLine("a && b ложно.");

    if (a && c) Console.WriteLine("a && с истинно.");

    else Console.WriteLine("a && с ложно.");

    if (a || b) Console.WriteLine("a || b истинно.");

    else Console.WriteLine("a || b ложно.");

    if (a || c) Console.WriteLine("a || с истинно.");

    else Console.WriteLine("a || с ложно.");

  }

}

Выполнение этой программы приводит к следующему результату.

Координаты точки а: 5, 6, 7

Координаты точки b: 10, 10, 10

 Координаты точки с: 0, 0, 0

Точка а истинна

Точка b истинна

Точка с ложна.

Применение логических операторов & и |

а & b истинно,

а & с ложно,

а | b истинно,

а | с истинно.

Применение укороченных логических операторов && и ||

а && b истинно,

а && с ложно,

а И b истинно,

а И с истинно.

Рассмотрим более подробно, каким образом реализуются логические операторы & и |. Они представлены в следующем фрагменте кода.

// Перегрузить логический оператор | для укороченного вычисления,

public static ThreeD operator | (ThreeD op1, ThreeD op2)

{

  if(((op1.x != 0) || (op1.у != 0) || (op1.z != 0)) |

     ((op2.x != 0) || (op2.у != 0) || (op2.z != 0)))

    return new ThreeD(1, 1, 1) ;

  else

    return new ThreeD(0, 0, 0);

}

// Перегрузить логический оператор & для укороченного вычисления,

public static ThreeD operator & (ThreeD op1, ThreeD op2)

{

  if(((op1.x != 0) && (op1.y != 0) && (op1.z != 0)) &

     ((op2.x != 0) && (op2.y != 0) && (op2.z != 0)))

    return new ThreeD(1, 1,1);

  else

    return new ThreeD (0, 0, 0);

}

Прежде всего обратите внимание на то, что методы обоих перегружаемых логических операторов теперь возвращают объект типа ThreeD. И особенно обратите внимание на то, как формируется этот объект. Если логическая операция дает истинный результат, то создается и возвращается истинный объект типа ThreeD, у которого хотя бы одна координата не равна нулю. Если же логическая операция дает ложный результат, то соответственно создается и возвращается ложный объект. Таким образом, результатом вычисления логического выражения а & b в следующем фрагменте кода:

if(а & b) Console.WriteLine("а & b истинно.");

else Console.WriteLine("а & b ложно.");

является объект типа ThreeD, который в данном случае оказывается истинным. А поскольку операторы true и false уже определены, то созданный объект типа ThreeD подвергается действию оператора true и в конечном итоге возвращается результат типа bool. В данном случае он равен true, а следовательно, условный оператор if успешно выполняется.

Благодаря тому что все необходимые правила соблюдены, укороченные операторы становятся доступными для применения к объектам ThreeD. Они действуют следующим образом. Первый операнд проверяется с помощью операторного метода operator true (для оператора ||) или же с помощью операторного метода operator false (для оператора &&). Если удается определить результат данной операции, то соответствующий перегружаемый оператор (& или |) далее не выполняется. В противном случае перегружаемый оператор (& или | соответственно) используется для определения конечного результата. Следовательно, когда применяется укороченный логический оператор && или ||, то соответствующий логический оператор & или | вызывается лишь в том случае, если по первому операнду невозможно определить результат вычисления выражения. В качестве примера рассмотрим следующую строку кода из приведенной выше программы.