Иногда объект определенного класса требуется использовать в выражении, включающем в себя данные других типов. В одних случаях для этой цели оказывается пригодной перегрузка одного иди более операторов, а в других случаях — обыкновенное преобразование типа класса в целевой тип. Для подобных ситуаций в C# предусмотрена специальная разновидность операторного метода, называемая оператором преобразования. Такой оператор преобразует объект исходного класса в другой тип.
Существуют две формы операторов преобразования: явная и неявная.
public static explicit operator целевой_тип(исходный_тип v) { return значение; }
public static implicit operator целевой_тип(исходный_тип v) { return значение; }
где целевой_тип обозначает тот тип, в который выполняется преобразование; исходный_тип — тот тип, который преобразуется; значение — конкретное значение, приобретаемое классом после преобразования. Операторы преобразования возвращают данные, имеющие целевой_тип, причем указывать другие возвращаемые типы данных не разрешается.
Если оператор преобразования указан в неявной форме (implicit), то преобразование вызывается автоматически, например, в том случае, когда объект используется в выражении вместе со значением целевого типа. Если же оператор преобразования указан в явной форме (explicit), то преобразование вызывается в том случае, когда выполняется приведение типов.
Создадим оператор преобразования специально для класса ThreeD, чтобы продемонстрировать его применение. Допустим, что требуется преобразовать объект типа ThreeD в целое значение, чтобы затем использовать его в целочисленном выражении. Такое преобразование требуется, в частности, для получения произведения всех трех координат объекта.
public static implicit operator int(ThreeD op1)
{
return op1.x * op1.y * op1.z;
}
_____________________________________________________________________________________
//пример применения оператора неявного преобразования
using System;
class ThreeD
{
int x, y, z;
public ThreeD() { x = y = z = 0; }
public ThreeD(int i, int j, int k) { x = i; y = j; z = k; }
//перегрузить бинарный оператор +
public static ThreeD operator +(ThreeD op1, ThreeD op2)
{
ThreeD result = new ThreeD();
result.x = op1.x + op2.x;
result.y = op1.y + op2.y;
result.z = op1.z + op2.z;
return result;
}
//неявное преобразование обьекта типа Threed к типу int
public static implicit operator int(ThreeD op1)
{
return op1.x * op1.y * op1.z;
}
//вывести координаты X, Y, Z.
public void Show()
{
Console.WriteLine(x + ", " + y + ", " + z);
}
}
class ThreeDDemo
{
static void Main()
{
ThreeD a = new ThreeD(1, 2, 3);
ThreeD b = new ThreeD(10, 10, 10);
ThreeD c = new ThreeD();
int i;
Console.Write("Координаты точки a: ");
a.Show();
Console.WriteLine();
Console.Write("Координаты точки b: ");
b.Show();
Console.WriteLine();
c = a + b;
Console.Write("Результат сложения a + b: ");
c.Show();
Console.WriteLine();
i = a; //преобразовать в тип int
Console.WriteLine("Результат присваивания i = a: " + i);
Console.WriteLine();
i = a * 2 - b; //преобразовать в тип int
Console.WriteLine("Результат вычисления выражения a * 2 - b: " + i);
}
}
Оператор неявного преобразования применяется автоматически в следующих случаях: когда в выражении требуется преобразование типов; методу передается объект; осуществляется присваивание и производится явное приведение к целевому типу. С другой стороны, можно создать оператор явного преобразования, вызываемый только тогда, когда производится явное приведение типов. В таком случае оператор явного преобразования не вызывается автоматически.
//пример применения оператора неявного преобразования
using System;
class ThreeD
{
int x, y, z;
public ThreeD() { x = y = z = 0; }
public ThreeD(int i, int j, int k) { x = i; y = j; z = k; }
//перегрузить бинарный оператор +
public static ThreeD operator +(ThreeD op1, ThreeD op2)
{
ThreeD result = new ThreeD();
result.x = op1.x + op2.x;
result.y = op1.y + op2.y;
result.z = op1.z + op2.z;
return result;
}
//выполнить явное преобразование обьекта типа Threed к типу int
public static explicit operator int(ThreeD op1)
{
return op1.x * op1.y * op1.z;
}
//вывести координаты X, Y, Z.
public void Show()
{
Console.WriteLine(x + ", " + y + ", " + z);
}
}
class ThreeDDemo
{
static void Main()
{
ThreeD a = new ThreeD(1, 2, 3);
ThreeD b = new ThreeD(10, 10, 10);
ThreeD c = new ThreeD();
int i;
Console.Write("Координаты точки a: ");
a.Show();
Console.WriteLine();
Console.Write("Координаты точки b: ");
b.Show();
Console.WriteLine();
c = a + b;
Console.Write("Результат сложения a + b: ");
c.Show();
Console.WriteLine();
i = (int)a; //преобразовать в тип int
Console.WriteLine("Результат присваивания i = a: " + i);
Console.WriteLine();
i = (int)a * 2 - (int)b; //преобразовать в тип int
Console.WriteLine("Результат вычисления выражения a * 2 - b: " + i);
}
}
На операторы преобразования накладывается ряд следующих ограничений.
· Исходный или целевой тип преобразования должен относиться к классу, для которого объявлено данное преобразование. В частности, нельзя переопределить преобразование в тип int, если оно первоначально указано как преобразование в тип double.
· Нельзя указывать преобразование в класс object или же из этого класса.
· Для одних и тех же исходных и целевых типов данных нельзя указывать одновременно явное и неявное преобразование.
· Нельзя указывать преобразование базового класса в производный класс. (Подробнее о базовых и производных классах речь пойдет в главе 11.)
· Нельзя указывать преобразование в интерфейс или же из него. (Подробнее обинтерфейсах — в главе 12.)
Несмотря на все преимущества неявных преобразований, к ним следует прибегать только в тех случаях, когда преобразованию не свойственны ошибки. Во избежание подобных ошибок неявные преобразования должны быть организованы только в том случае, если удовлетворяются следующие условия. Во-первых, информация не теряется, например, в результате усечения, переполнения или потери знака. И во-вторых, преобразование не приводит к исключительной ситуации. Если же неявное преобразование не удовлетворяет этим двум условиям, то следует выбрать явное преобразование.