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C#文法リファレンス - 自分で定義した型に算術演算を定義

概要
 自分で作ったオブジェクト(型)が算術演算をできるようにします。

日常でたとえると
 趣味で集めたコレクションの数え方を考えた。

使用に適した状況
 そのオブジェクトに算術がふさわしい場合。ふさわしくないオブジェクトに定義すると、逆に読みにくいコードになってしまうので注意してください。

サンプル

/*----------------------------------------------------
 * 
 *  算術演算子のオーバーロード
 *  
 ----------------------------------------------------*/
using System;

class Foo
{
    public int Value { get; set; }
    public Foo( int value ) { this.Value = value; }

    //インクリメント演算子のオーバーロード。
    public static Foo operator ++( Foo left )
    {
        Foo result = new Foo(
            left.Value + 1 );
        return result;
    }

    //デクリメント演算子のオーバーロード。
    public static Foo operator --( Foo left )
    {
        Foo result = new Foo(
            left.Value - 1 );
        return result;
    }

    //加算演算子のオーバーロード。
    public static Foo operator +( Foo left, Foo right )
    {
        Foo result = new Foo(
            left.Value + right.Value );
        return result;
    }

    //減算演算子のオーバーロード。
    public static Foo operator -( Foo left, Foo right )
    {
        Foo result = new Foo(
            left.Value - right.Value );
        return result;
    }

    //乗算演算子のオーバーロード。
    public static Foo operator *( Foo left, Foo right )
    {
        Foo result = new Foo(
            left.Value * right.Value );
        return result;
    }

    //除算演算子のオーバーロード。
    public static Foo operator /( Foo left, Foo right )
    {
        Foo result = new Foo(
            left.Value / right.Value );
        return result;
    }

    //剰余演算子のオーバーロード。
    public static Foo operator %( Foo left, Foo right )
    {
        Foo result = new Foo(
            left.Value % right.Value );
        return result;
    }

    //演算を見やすくする。
    public override string ToString( )
    {
        return Value.ToString();
    }
}

class Sample
{
    private static void Test( string message, Foo obj, Foo result )
    {
        Console.WriteLine( "{0}を" + message + " = {1}", obj, result );
    }

    private static void Test( Foo left, char ope, Foo right, Foo result )
    {
        Console.WriteLine( "{0} {1} {2} = {3}",
            left, ope, right, result );
    }

    static void Main( )
    {
        //各種算術演算を試す
        Foo obj = new Foo( 10 );
        Test( "前置インクリメント", obj, ++obj );
        Test( "後置インクリメント", obj, obj++ );
        Test( "前置デクリメント", obj, --obj );
        Test( "後置デクリメント", obj, obj-- );

        Foo x = new Foo( 2 );
        Test( obj, '+', x, ( obj + x ) );
        Test( obj, '-', x, ( obj - x ) );
        Test( obj, '*', x, ( obj * x ) );
        Test( obj, '/', x, ( obj / x ) );
        Test( obj, '%', x, ( obj % x ) );

        //終了
        Console.ReadLine();
    }
}


文法
 public static 計算結果として返す型の名前 operator 算術演算子 ( 引数の型 1left, 引数の型2 right )の形式で記述します。これは2項演算子の定義で、インクリメント演算子のような単項演算子の場合は、引数の数を一つにします。

解説
 intのようないわゆる組み込みの型と同様に、自分で定義したオブジェクトが算術演算を扱えるようにすると、非常にコードが読みやすくなる場合があります。そういった状況下で、適切な演算子のオーバーロードを定義すれば、可読性が非常に向上します。
 しかしながら、算術演算ができることが想像つかないようなオブジェクトに対して使用したり、算術演算をする都度失われる情報したりする場合は、演算子のオーバーロードを使用しないほうが賢明でしょう。あまり多用せず、ここぞというときに使用しましょう。
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