Главная arrow Язык программирования C# arrow C# Полное руководство Герберт Шилдт arrow Укороченные логические операторы доступные для применения C# Полное руководство Герберт Шилдт

Укороченные логические операторы доступные для применения C# Полное руководство Герберт Шилдт

Для того чтобы применение укороченных логических операторов && и | | стало возможным, необходимо соблюсти следующие четыре правила. Во-первых, в классе должна быть произведена перегрузка логических операторов & и |. Во-вторых, перегружаемые методы операторов & и | должны возвращать значение того же типа, что и у класса, для которого эти операторы перегружаются. В-третьих, каждый параметр должен содержать ссылку на объект того класса, для которого перегружается логический оператор. И в-четвертых, для класса должны быть перегружены операторы true и false. Если все эти условия выполняются, то укороченные логические операторы автоматически становятся пригодными для применения.
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 перегрузки логических
    операторов !, | и & для объектов класса ThreeD.
    В этом варианте укороченные логические операторы
    && и | | становятся доступными для применения
    автоматически. */

using System;

// Класс для хранения трехмерных координат.
class ThreeD {
   int х, у, z; // трехмерные координаты

   public ThreeDO { х = у = z = 0; }
   public ThreeD (int i, int j, int k) { x = i; у = j; z = k; }

   // Перегрузить логический оператор | для укороченного
   // вычисления.
   public static ThreeD operator | (ThreeD op1, ThreeD op2)
   {
      if (((op1.x != 0) II (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.у != 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) ;
   }

   // Перегрузить логический оператор !.
   public static bool operator !(ThreeD op)
   {
      if(op) return false;
      else return true;
   }

   // Перегрузить оператор true.
   public static bool operator true(ThreeD op) {
      if ((op.x != 0) || (op.y != 0) || (op.z != 0))
         return true; // хотя бы одна координата не равна нулю
      else
         return false;
   }

   // Перегрузить оператор false.
   public static bool operator false(ThreeD op) {
      if ((op.x == 0) && (op.y == 0) && (op.z == 0))
         return true; // все координаты равны нулю
      else
         return false;
   }

   // Ввести координаты X, Y, Z.
   public void Show()
   {
      Console .WriteLine (x + ", " + у + ", " + z) ;
   }
}

class TrueFalseDemo {
   static void Main() {
      ThreeD a = new ThreeD(5, 6, 7);
      ThreeD b = new ThreeD(10, 10, 10);
      ThreeD с = new ThreeD(0, 0, 0);

      Console.Write("Координаты точки a: ");
      a.Show() ;
      Console.Write("Координаты точки b: ");
      b.Show() ;
      Console.Write("Координаты точки с: ");
      c.Show();
      Console.WriteLine() ;

      if (a) Console.WriteLine("Точка а истинна.");
      if (b) Console.WriteLine("Точка    b истинна.");
      if (с) Console.WriteLine("Точка с истинна.");

      if(!a) Console.WriteLine("Точка а ложна.");
      if(!b) Console.WriteLine("Точка b ложна.");
      if(!с) Console.WriteLine("Точка с ложна.");

      Console.WriteLine() ;

      Console.WriteLine("Применение логических операторов & и |");
      if (а & b) Console.WriteLine("а & b истинно.");
      else Console.WriteLine("а & b ложно.");

      if (а & с) Console.WriteLine("а & с истинно.");
      else Console.WriteLine("а & с ложно.");
      
      if(а | b) Console.WriteLine("а I b истинно.");
      else Console.WriteLine("а | b ложно.");

      if(а | с) Console.WriteLine("а | с истинно.");
      else Console.WriteLine("а | с ложно.");

      Console.WriteLine() ;

      //А теперь применить укороченные
      // логические операторы.
     Console.WriteLine("Применение укороченных" +
                                  "логических операторов && и II");
      if (а && b) Console.WriteLine("а && b истинно.");
      else Console.WriteLine("а && b ложно.");

      if (а && с) Console.WriteLine("а && с истинно.");
      else Console.WriteLine("а && с ложно.");

      if (а || b) Console.WriteLine("а || b истинно.");
      else Console.WriteLine("а | | b ложно.");

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

   Применение укороченных логических операторов && и ||
   а && b истинно.
   а && с ложно.
   a || b истинно.
   a || 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.y != 0) || (op.z != 0)) |
        ((op2.x != 0) || (op2.y != 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 ("a & 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 перегруженный оператор (& или | ) далее не выполняется. В противном случае перегруженный оператор (& или | соответственно) используется для определения конечного результата. Следовательно, когда применяется укороченный логический оператор & & или I |, 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:
   if (а И с) Console.WriteLine("а || с истинно.");
В этой строке кода сначала применяется оператор true к объекту а. В данном случае объект а истинен, и поэтому использовать далее операторный метод | нет необходимости. Но если переписать данную строку кода следующим образом:
   if(с || a) Console.WriteLine("с || а истинно.");
то оператор true был бы сначала применен к объекту с, который в данном случае ложен. А это означает, что для определения истинности объекта а пришлось бы далее вызывать операторный метод |.
Описанные выше способ применения укороченных логических операторов может показаться, на первый взгляд, несколько запутанным, но по зрелом размышлении в таком применении обнаруживается известный практический смысл. Ведь благодаря перегрузке операторов true и false для класса компилятор получает разрешение на применение укороченных логических операторов, не прибегая к явной их перегрузке. Это дает также возможность использовать объекты в условных выражениях. И вообще, логические операторы & и | лучше всего реализовывать полностью, если, конечно, не требуется очень узко направленная их реализация.