C#操作符

操作符概览

  • 操作符（operator）也称为运算符
  • 操作符是用来操作数据的，被操作符操作的数据成为操作数（operand）。
  • 操作符对一系列称为操作数的值或变量，执行数学或逻辑运算来生成新值（结果）。
操作符

操作符本质

  • 操作符的本质是对函数（即算法）的“简记法”。
  • 操作符不能脱机与其关联的数据类型，操作符就是固定数据类型相关联的一套基本算法的“简记法”。
using System;
using System.Collections.Generic;

namespace TestApp
{
    class User
    {
        public string UserName;
        public static List<User> operator +(User u1, User u2)
        {
            List<User> users = new List<User>();
            users.Add(u1);
            users.Add(u2);

            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                User child = new User();
                child.UserName = u1.UserName + "&" + u2.UserName + "'s child";
                users.Add(child);
            }

            return users;
        }
    }
    class Program
    {   
        static void Main(string[] args)
        {
            User u1 = new User();
            u1.UserName = "John";
            User u2 = new User();
            u2.UserName = "Mary";

            List<User> list = u1 + u2;
            foreach(var item in list)
            {
                Console.WriteLine(item.UserName);
            }
            Console.ReadLine();
        }  
    }
}

操作符优先级

  • 使用圆括号()提高被括起来的表达式的优先级
  • 圆括号()可以被嵌套
  • C#语言中[]和{}有专门的用途

同级操作符运算顺序

  • 除了带有赋值功能的操作符，同优先级操作都是从左向右进行运算。
  • 带有赋值功能的操作符的运算顺序是从右向左
  • 与数学运算不同，计算机语言的同优先级运算没有“结合率”。

基本操作符

成员访问操作符. 

System.ID.File.Create("C:\\test.txt");

// 访问外层命名空间的子集命名空间
System.ID
// 访问命名空间的类型
System.ID.File
// 访问类型的静态类型
System.ID.File.Create

方法调用操作符() 

// Basic语言中如方法无参数则可省略圆括号
 Console.WriteLine("test");

使用委托时可不带方法调用操作符

using System;

namespace TestApp
{
    class Calculator
    {
        public static void Print()
        {
            Console.WriteLine("test");
            Console.ReadKey();
        }
    }
    class Program
    {   
        static void Main(string[] args)
        {
            //创建委托并管理Calculator类的Print方法
            Action action = new Action(Calculator.Print);
            //执行委托
            action();
        }  
    }
}

元素访问操作符[]

  • 访问数组的元素
int[] intArr = new int[4] { 1, 2, 3, 4};
Console.WriteLine("{0} {1}", intArr[0], intArr[intArr.Length-1]);
Console.ReadKey();
  • 访问字典的元素
using System;
using System.Collections.Generic;

namespace TestApp
{
    class User
    {
        public uint UserID;
        public string UserName;
    }  
    class Program
    {   
        static void Main(string[] args)
        {
            Dictionary<string, User> dict = new Dictionary<string, User>();
            for(int i=0; i<100; i++)
            {
                string name = "user" + i.ToString();

                Random rd = new Random();
                int number = rd.Next(10000, 999999);

                User user = new User();
                user.UserID = Convert.ToUInt32(number);
                user.UserName = name;

                dict.Add(name, user);
            }

            User u = dict["user1"];
            Console.WriteLine("{0} {1}", u.UserID, u.UserName);
            Console.ReadKey();
        }  
    }
}

自增自减操作符++ -- 

int x = 100;
int y = x++;
Console.WriteLine("{0} {1}", x, y);//100 101
Console.ReadKey();

类型操作符 typeof 

//Metadata
Type t = typeof(int);
Console.WriteLine("namespace: {0}\nfullname: {1}\nname: {2}\n", t.Namespace, t.FullName, t.Name, t.Name);

int count = t.GetMethods().Length;
foreach(var item in t.GetMethods())
{
    Console.WriteLine(item.Name);
}
Console.WriteLine("method count : {0}", count);

Console.ReadKey();

获取类型默认值 default

  • 结构体 默认自为0
int i = default(int);
Console.WriteLine("default value is {0}", i);
Console.ReadKey();
  • 引用类型默认值为null
  • 枚举类型
using System;

namespace TestApp
{
    enum Level
    {
        Low = 100,
        Middle = 200,
        High = 300
    }
    class Program
    {   
        static void Main(string[] args)
        {
            Level l = default(Level);
            Console.WriteLine(l);//0
            Console.ReadKey();
        }  
    }
}

创建实例 new

new运算符的作用是在内存中创建实例，并调用实例的构造器。

//隐式变量声明
var x = 100L;
Console.WriteLine(x.GetType().Name);//Int64
Console.ReadKey();

调用构造器并调用初始化器

using System;

namespace TestApp
{     
    class User
    {
        public int UserID;
        public string UserName;
    }
    class Program
    {   
        static void Main(string[] args)
        {
            //调用构造器并调用初始化器
            //User user = new User() { UserID = 1, UserName = "JunChow" };
            Console.WriteLine(new User() { UserID = 1, UserName = "JunChow" }.UserName);
            Console.ReadKey();
        }  
    }
}

语法糖

string name = "junchow";//string 类类型
int[] arr = { 1, 2, 3, 4};

var与匿名对象

//为匿名类型创建类型
var obj = new { Name = "username", Text = "Name" };
Console.WriteLine(obj.Name);//username
Console.WriteLine(obj.GetType().Name);//<>f__AnonymousType0`2

Console.ReadKey();

new操作符带来了依赖和紧耦合，可是依赖注入的设计模式可解耦和。

new作为关键字使用

子类对父类方法的隐藏

using System;

namespace TestApp
{     
    class User
    {
        public void Report()
        {
            Console.WriteLine("user");
        }
    }
    class Member:User
    {
        //子类对父类方法的隐藏
        new public void Report()
        {
            Console.WriteLine("member");
        }
    }
    class Program
    {   
        static void Main(string[] args)
        {
            User u = new User();
            u.Report();//user

            Member m = new Member();
            m.Report();//member

            Console.ReadKey();
        }  
    }
}

类型溢出检查操作符 check uncheck 

uint x = uint.MaxValue;
Console.WriteLine(x);//4294967295

string bin = Convert.ToString(x, 2);
Console.WriteLine(bin);//11111111111111111111111111111111

try
{
    uint y = checked(x + 1);
}
catch (OverflowException ex)
{
    Console.WriteLine("overflow: "+ex.Message);
    //overflow: Arithmetic operation resulted in an overflow.
}

//上下文语句块
checked
{
    try
    {
        uint y = x + 1;
    }
    catch (OverflowException ex)
    {
        Console.WriteLine("overflow: " + ex.Message);
        //overflow: Arithmetic operation resulted in an overflow.
    }
}
                                                        
Console.ReadKey();

委托操作符 deligate

委托其实也就是匿名方法，现已被lambda表达式所替代。

using System;

namespace TestApp
{
    // 声明委托类型
    delegate void Output(int val);
    class Program
    {   
        void Start(int val)
        {
            Console.WriteLine(val);
        }
        void Stop(int val)
        {
            Console.WriteLine(val);
            Console.ReadKey();
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            Program p = new Program();
            Output output;//声明委托变量

            Random rd = new Random();
            int val = rd.Next(999999);

            output = val < 100000 ? new Output(p.Start) : new Output(p.Stop);
            output(val);
        }  
    }
}

数据大小 sizeof

sizeof操作符获取结构体数据类型在内存中所占字节数

using System;

namespace TestApp
{                             
    struct Test
    {
        int id;
        long value;
    }
    class Program
    {         
        static void Main(string[] args)
        {
            //Console.WriteLine(sizeof(int));

            unsafe
            {
                int x = sizeof(Test);
                Console.WriteLine(x);//16
            }
            Console.ReadKey();
        }  
    }
}
unsafe

指针访问操作符 ->

指针操作需要放在不安全上下文环境中

using System;

namespace TestApp
{    
    struct Test
    {
        public int id;
        public long score;
    }
    class Program
    {         
        static void Main(string[] args)
        {

            unsafe
            {
                Test test;
                test.id = 1;
                test.score = 100;

                Test* p = &test;
                p->score = 200;

                Console.WriteLine(test.score);//200
            }
            Console.ReadKey();
        }  
    }
}

一元操作符

取地址操作符 &

正负非反

int intMin = int.MinValue;
//int intMax = int.MaxValue;
int intMax = ~intMin;

Console.WriteLine(intMin);//-2147483648
Console.WriteLine(Convert.ToString(intMin, 2).PadLeft(32,'0'));//10000000000000000000000000000000

Console.WriteLine(intMax);//2147483647
Console.WriteLine(Convert.ToString(intMax, 2).PadLeft(32,'0'));//01111111111111111111111111111111

Console.ReadKey();

求相反数 按位取反再加1


int intMin = int.MinValue;   
int val = -intMin;

Console.WriteLine(intMin);
Console.WriteLine(Convert.ToString(intMin, 2).PadLeft(32,'0'));

Console.WriteLine(val);
Console.WriteLine(Convert.ToString(val, 2).PadLeft(32, '0'));

Console.ReadKey();

取非操作符

using System;

namespace TestApp
{
    class User
    {
        public string UserName;
        public User(string username)
        {
            if (!string.IsNullOrEmpty(username))
            {
                this.UserName = username;
            }
            else
            {
                throw new ArgumentException("username is not null or empty");
            }
        }
    }
    class Program
    {         
        static void Main(string[] args)
        {
            User u = new User(null);
            Console.WriteLine(u.UserName);
            Console.ReadKey();
        }  
    }
}

前置自增自减

后置自增自减

强制类型转换

详见 类型转换

算术运算符

类型提升

var x = 3.0 * 4;
Console.WriteLine(x.GetType().FullName);//System.Double
Console.WriteLine(x);//12
Console.ReadKey();

var x = double.NegativeInfinity;
var y = double.PositiveInfinity;
var result = x / y;
Console.WriteLine(result.GetType().FullName);
Console.WriteLine(result); //NaN
Console.ReadKey();

左移右移

var x = 7;
var y = x<<1;                     
Console.WriteLine(Convert.ToString(x,2).PadLeft(32, '0')); 
Console.WriteLine(Convert.ToString(y,2).PadLeft(32, '0')); 
Console.ReadKey();

char c1 = 'a';
char c2 = 'A';
ushort u1 = (ushort)c1;
ushort u2 = (ushort)c2;
Console.WriteLine("{0} = {1} {2} = {3}", c1, u1, c2, u2);
Console.ReadKey();

类型检验操作符

using System;

namespace Test
{
    class User
    {
       public void Login()
        {
            Console.WriteLine("user login");
        }
    }
    class Member : User
    {

    }
    class Role
    {

    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //User user = new User();
            //Member member = new Member();
            //var result = member is User;
            //Console.WriteLine(result.GetType().FullName);
            //Console.WriteLine(result);

            //object obj = new Role();
            //if(obj is Role)
            //{
            //    Role role = (Role)obj;
            //}

            object obj = new User();
            User user = obj as User;
            if(user != null)
            {
                 user.Login();
            }


            Console.ReadKey();
        }
    }
}

按位

Console.WriteLine(Convert.ToString(7, 2).PadLeft(32, '0'));
Console.WriteLine(Convert.ToString(8, 2).PadLeft(32, '0'));
Console.WriteLine(Convert.ToString(7&8, 2).PadLeft(32, '0'));

Console.ReadKey();

00000000000000000000000000000111
00000000000000000000000000001000
00000000000000000000000000000000

短路效应

int x = 8;
int y = 4;
int z = 5;
if(x>y && z++ > 5)
{
    Console.WriteLine("test");
}
Console.WriteLine(z);
Console.ReadKey();

可空类型

Nullable<int> x = null;
x = 100;
Console.WriteLine(x);
Console.WriteLine(x.HasValue);
Console.ReadKey();

int? x = 100;
Console.WriteLine(x);
Console.WriteLine(x.HasValue);
Console.ReadKey();

空值合并

int? x = 100;
int y = x ?? 0;
Console.WriteLine(y);          
Console.ReadKey();

条件操作符

int type = 1;
string str = string.Empty;
str =  (type > 1) ? "success" : "error";
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