C#中自增、自減操作符重載是個(gè)怎么回事兒
在C#中，重載自增、自減操作符的語(yǔ)法并沒(méi)有什么特殊之處，如下：
- public static SomeType operator ++(SomeType some)
- {
- //具體實(shí)現(xiàn)
- }
對(duì)于C#中的自增、自減操作符重載，無(wú)論前綴式或是后綴式，都統(tǒng)統(tǒng)只需要一個(gè)實(shí)現(xiàn)。也就是說(shuō)無(wú)論我是這樣：someType++，還是這樣：++someType使用SomeType類型的自增重載，上述代碼中的實(shí)現(xiàn)都完全足夠完成任務(wù)。但是，前綴式++與后綴式++的行為畢竟不同，為什么他們只需要一份同樣的實(shí)現(xiàn)就可以達(dá)到我們需要的目的了呢？
另外，重載操作符的第一原則就是不應(yīng)該改變操作數(shù)對(duì)象，而應(yīng)該返回一個(gè)新的對(duì)象。否則不僅很可能會(huì)令那些使用我們的重載操作符的客戶產(chǎn)生困惑，而且更有可能會(huì)在調(diào)試代碼的時(shí)候出現(xiàn)意想不到的情況。那么對(duì)于自增和自減操作符，我們是否也需要遵從此原則呢？我們又怎么能在不修改操作數(shù)的情況下，對(duì)操作數(shù)自增或者自減呢？考慮如下的實(shí)現(xiàn)：
- class SomeType
- {
- public int Number
- { get; set;
- }
- public static SomeType operator ++(SomeType s)
- {
- s.Number++;
- return s;
- }}
這里直接修改了操作數(shù)，并且直接返回了修改之后的操作數(shù)實(shí)例。
當(dāng)我們使用SomeType的前綴自增重載時(shí)：
- SomeType instance = new SomeType();
- instance.Number = 1;
- ++instance;
如我們所預(yù)料的，操作符重載的方法體會(huì)被執(zhí)行。而且instance也確實(shí)會(huì)按照理想的方式自增。我們?cè)賮?lái)看后綴自增操作：
- SomeType instance1 = new SomeType();
- instance1.Number = 1;
- SomeType instance2 = instance1++；
不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S讓我們很容易認(rèn)為，現(xiàn)在instance1的Number應(yīng)該是2，而instance2的Number應(yīng)該是1。但是，事不如人愿，實(shí)際上現(xiàn)在的instance1和instance2的Number都是2！
這到底是為什么呢？
其實(shí)是這樣的，相比其他我們司空見(jiàn)慣的重載操作符如+和-，編譯器會(huì)對(duì)重載的自增和自減操作符做一些額外的處理。在我們使用自增重載的時(shí)候，如++instance，++重載的方法體會(huì)被執(zhí)行。然而我們沒(méi)有想到的是，在操作符重載方法被執(zhí)行完成之后，instance會(huì)被自動(dòng)賦值為操作符重載方法的返回值！而這一切都是編譯的時(shí)候就安排好了的。
也就是說(shuō)，如果SomeType是引用類型，則在執(zhí)行完++instance語(yǔ)句之后，instatnce會(huì)指向那個(gè)被自增重載操作符方法所返回的對(duì)象實(shí)例。而如果SomeType是值類型，那么instance會(huì)被按照C#值類型的標(biāo)準(zhǔn)賦值方式被重載操作符方法返回的值類型賦值，也就是逐字段賦值。
當(dāng)我們使用前綴式時(shí)，這一切都工作的很好。但是當(dāng)我們使用后綴式時(shí)，問(wèn)題就來(lái)了。在上面的使用后綴自增的例子里，首先執(zhí)行了instance1的自增操作，不過(guò)接下來(lái)，實(shí)際上是使用了instance1在執(zhí)行自增操作前的一個(gè)副本（對(duì)于引用類型，使用引用的副本；對(duì)于值類型，使用整個(gè)結(jié)構(gòu)的副本）來(lái)對(duì)instance2賦值的。
因?yàn)槲覀冊(cè)赟omeType的自增重載的實(shí)現(xiàn)中，直接對(duì)操作數(shù)進(jìn)行了修改，并且返回了原操作數(shù)。所以這樣一來(lái)，現(xiàn)在instance1和instance2現(xiàn)在指向的都是原操作數(shù)的實(shí)例，他們有同樣的Number也就不足為怪了。
另一個(gè)SomeType的自增重載版本是這樣的：
- public static SomeType operator ++(SomeType s)
- {
- var result = new SomeType();
- result.Number++;
- return result;
- }
這個(gè)版本的實(shí)現(xiàn)遵循了“不應(yīng)該在操作符重載中修改操作數(shù)”的原則。如果使用了這個(gè)版本的自增重載，在上述后綴式自增的例子中，會(huì)和我們預(yù)期的一樣：instance1的Number是2，而instance1的Number是1。
我想，在很多情況下（特別是當(dāng)SomeType是值類型時(shí)），這會(huì)是您希望得到的結(jié)果，也同樣是您代碼的消費(fèi)者所預(yù)期的結(jié)果。
好吧，對(duì)于自增和自減操作符，我們這樣理解可能會(huì)更容易一些：例如語(yǔ)句“instance2 = instance1++；”，并不是將自增重載方法的返回值賦值給左值instance2，而是將自增重載方法的返回值賦值給instance1。
注意：自增重載方法的返回值是用來(lái)賦值給調(diào)用該重載方法的操作數(shù)的！（如果您有C++的背景，這一點(diǎn)可能不太容易接受）
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