除了J#外，所有微軟支持的.NET開發(fā)語言現(xiàn)在均支持運(yùn)算符重載，因此純粹為C#簡化寫法一樣特性現(xiàn)已成為一種.NET開發(fā)中值得研究的一項(xiàng)重要語言特性。有人認(rèn)為運(yùn)算符重載其實(shí)就是簡化寫法，滿足模擬基本類型操作的小功能，沒有必要深究。但我覺得要多思考一層，為什么我們總希望模擬基本類型的操作？因?yàn)檫\(yùn)算符重載能夠?qū)⒉僮髦芯Y化，能夠自動(dòng)推測(cè)靜態(tài)過程的主體。

首先是操作中綴化。函數(shù)調(diào)用其實(shí)是一種前綴操作，函數(shù)（代表操作）總是在參數(shù)（代表操作數(shù)）之前寫出。這樣執(zhí)行序列操作時(shí)運(yùn)行的順序其實(shí)和書寫的順序相反：

H(x，y)
G(H(x, y), z)
F(G(H(x, y), z), w)

序列運(yùn)行的順序是H->G->F但是卻要反過來寫，二元參數(shù)距離函數(shù)名越來越遠(yuǎn)。我們按照計(jì)算機(jī)執(zhí)行的順序思考，卻要反過來寫，多少有些不爽。成員函數(shù)與擴(kuò)展方法的寫法則是將操作數(shù)（對(duì)象）寫在前面：

x.H(y)
x.H(y).G(z)
x.H(y).G(z).F(w)

這樣就將書寫的順序正過來了。這是一個(gè)甚好的方案，但是在不具備擴(kuò)展方法的今天，有些事情是成員函數(shù)做不了的。比如在我的VBF里，我希望Functor可以進(jìn)行And, Or等邏輯運(yùn)算，而Functor之間只能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，F(xiàn)unctor之間只能進(jìn)行連接運(yùn)算，而且規(guī)則還不一樣……但是成員函數(shù)沒有根據(jù)類型參數(shù)選取不同重載的能力，也就是說.NET泛型無法進(jìn)行特化操作。在.NET中具有編譯期類型判定的機(jī)制只有兩個(gè)：函數(shù)根據(jù)參數(shù)類型的重載和用戶自定義隱式轉(zhuǎn)換（相當(dāng)于根據(jù)返回類型重載）。我們可以用Functor<,>類型的靜態(tài)方法來實(shí)現(xiàn)根據(jù)類型參數(shù)不同的不同重載。但是靜態(tài)方法不但要寫全類型的名字，還是前綴操作，使用起來讓人甚為不爽，這時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，運(yùn)算符重載是我們夢(mèng)寐以求的東西。

Type.op_Operator(x, y) '靜態(tài)方法
x op y '運(yùn)算符寫法

以上兩種是等價(jià)的，可以看到運(yùn)算符重載不僅可以通過x,y的類型推測(cè)靜態(tài)方法的調(diào)用主體Type，還可以將操作轉(zhuǎn)化為中綴寫法——比后綴更適合表現(xiàn)二元運(yùn)算。既然這么完美，我們能不能這樣寫呢？

Class Functor(Of T, U)
    Public Shared Operator And( _
        x As Functor(Of T, Boolean), y As Functor(Of T, Boolean)) _
        As Functor(Of T, Boolean)
    End Operator
End Class

很遺憾，這樣會(huì)編譯錯(cuò)誤。作為運(yùn)算符重載過程，其參數(shù)至少有一個(gè)必須是定義運(yùn)算符的類型。在編譯器看來，必須是Functor(Of T, U)，兩個(gè)類型參數(shù)都必須是該泛型類定義的。就在我對(duì)此大感抱怨時(shí)，我偶然在C#編譯器的源代碼（見Rotor）中看到了它識(shí)別運(yùn)算符的規(guī)則，其中并沒有這些限制，只有兩條規(guī)則——方法必須是靜態(tài)的，特定名稱的方法；方法必須帶有specialname屬性。那么我們完全可以騙過編譯器，不用它提供的Operator關(guān)鍵字來聲明運(yùn)算符重載過程，而是使用自己編寫特定名稱的方法，并加以specialname的手法來打造運(yùn)算符重載過程：

Imports System.Runtime.CompilerServices

Class Functor(Of T, U)
    _
    Public Shared Function op_BitwiseAnd( _
        x As Functor(Of T, Boolean), y As Functor(Of T, Boolean)) _
        As Functor(Of T, Boolean)
    End Function
End Class

System.Runtime.CompilerServices.SpecialNameAttribute是一個(gè)指示編譯器為聲明成員添加specialname的特殊屬性，C#和VB編譯器都支持。op_BitwiseAnd是VB和C#等語言所識(shí)別的與操作運(yùn)算符過程名稱。這樣寫完以后編譯成類庫，再以引用DLL的方式引用它，你就會(huì)看到編譯器將他識(shí)別成了我們要的運(yùn)算符重載過程。當(dāng)你在Functor這樣的類型上使用And操作時(shí)，編譯器會(huì)告訴你不支持該運(yùn)算符，僅在Functor上才能進(jìn)行這一操作，編譯錯(cuò)誤信息準(zhǔn)確無誤，真是太棒了。

在我們結(jié)束前，我們還可以看看如此手工打造還能突破哪些編譯器人為的限制：

可重載Protected和Private的運(yùn)算符（盡管這樣做幾乎沒有意義）
可不成對(duì)重載比較運(yùn)算符（=, >, >=, <=, <, <>）
可以讓移位運(yùn)算符的第二個(gè)操作數(shù)不是int（>>和<<樣子很好看，但是有了這個(gè)限制我們就不能拿它來干別的事情，現(xiàn)在好了）
可以在C#中重載僅VB支持的運(yùn)算符，也可以在VB中重載僅C#支持的運(yùn)算符（當(dāng)然要到對(duì)方語言中才能生效）
可以讓用戶自定義顯式轉(zhuǎn)換支持泛型類型參數(shù)之間更加神奇的寫法
用了這種手法，似乎還可以重載諸如operator+(int, int)之類的運(yùn)算符，但它們并不能生效。

.NET語言編譯器中每一項(xiàng)特性，都可能有隱藏在其表面之下的深層次用途。善加研究后常能發(fā)現(xiàn)原來所認(rèn)識(shí)不到的功能。我當(dāng)然不是在推薦大家亂用運(yùn)算符重載，只是一種思考，一種新的靈感。

NET技術(shù)：手工打造運(yùn)算符重載過程，轉(zhuǎn)載需保留來源！

鄭重聲明：本文版權(quán)歸原作者所有，轉(zhuǎn)載文章僅為傳播更多信息之目的，如作者信息標(biāo)記有誤，請(qǐng)第一時(shí)間聯(lián)系我們修改或刪除，多謝。