이번 강좌에서는 연산자 오버로딩에 대해 살펴 보겠습니다. 이전의 메소드 오버로딩과 비교해 보시구요... 잘 이해해 두시기 바랍니다.
연산자 오버로딩
연산자 오버로딩이란 +, >와 같은 표준 연산자들을 클래스의 용도에 맞게 작동토록 한 것이다. 연산자를 오버로딩 한다는 것은 이름은 같지만 받아 들이는 피연산자의 형식이 다른 연산자를 여러 개 정의 한다는 뜻이다. 연산자 오버로딩은 표준 연산자들이 가지는 단순 형식들에 대해 가지는 의미를 좀더 복잡한 형식에도 그데로 적용하고자 할 때 유용하게 쓰인다.
다음과 같은 AddClass1 이 있다고 하자.
public class AddClass1 {
public int val;
}
아래의 코드는 될 것 같지만 컴파일 되지 않는다.
AddClass1 op1 = new AddClass();
op1.val=1
AddClass1 op2 = new AddClass();
op2.val=2
AddClass1 op3 = op1 + op2; //오류 +연산자가 AddClass1 형식의 피연산자에는 적용되지 않는 다는 점이다.
위의 예제를 다음과 같이 고쳐 보자.
using System;
namespace OperatorOverload1
{
public class AddClass1
{
public int val;
public static AddClass1 operator + (AddClass1 op1, AddClass1 op2)
{
AddClass1 obj = new AddClass1();
obj.val = op1.val + op2.val;
return obj;
}
}
class Test
{
static void Main()
{
AddClass1 op1 = new AddClass1();
op1.val=1;
AddClass1 op2 = new AddClass1();
op2.val=2;
AddClass1 op3 = op1 + op2;
Console.WriteLine("op1 + op2 = {0}", op3.val);
}
}
}
결과는 다음과 같다.
[조금 변형한 아래의 예제를 보자]
using System;
namespace OperatorOverload1
{
public class AddClass2
{
public int val;
//아래의 함수는 AddClass1, AddClass2에서는 정의가 가능하며 AddClass3에서는 불가
public static AddClass3 operator + (AddClass1 op1, AddClass2 op2)
{
AddClass3 obj = new AddClass3();
obj.val = op1.val + op2.val;
return obj;
}
}
public class AddClass1
{
public int val;
}
public class AddClass3
{
public int val;
}
class Test
{
static void Main()
{
AddClass1 op1 = new AddClass1();
op1.val=1;
AddClass2 op2 = new AddClass2();
op2.val=2;
AddClass3 op3 = op1 + op2;
Console.WriteLine("op1 + op2 = {0}", op3.val);
}
}
}
다음은 C#에서 오버로딩 할 수 있는 연산자들이다.
단항 연산자 : +, -, !, ~, ++, --, true, false
이항 연산자 : +, -, *, /, %, &, |, ^, <><, >>
비교 연산자 : ==, !=, <, ><=, >, >=
-true와 false를 오버라이딩 하면 클래스들을 부울 표식 안에서 사용 할 수 있다.
-+= 같은 배정 연산자는 오버로딩 할 수 없지만 +연산자를 오버로딩 함으로서 +=을 오버로딩 한 것과 같은 효과를 나타낸다. =의 경우 오버로딩 할 수 없는데 이 연산자는 작동 방식을 바꿀 필요가 없는 것이다. &&와 ||역시 오버로딩 할 수 없는데 이것 역시 &, |를 오버로딩 하면 된다.
-< 와 >의 경우 반드시 쌍으로 오버로딩 해야 한다. 즉 < 를 오버로딩 했을 때 >도 반드시 오버로딩 오버로딩 해야 한다. 비교연산자를 오버로딩 할 때는 한 연산자에서 다른 연산자를 호출하는 식으로 구현해서 코드를 줄이곤 한다.
public class AddClass1 {
public int val;
public static bool operator >= (AddClass1 op1, AddClass1 op2) {
return (op1.val >= op2.val);
}
public static bool operator < (AddClass1 op1, AddClass1 op2) { >
return !(op1 >= op2);
}
}
-==와 != 연산자에 대해서는 위의 경우 처럼 사용이 가능하나 Object.Equals()와 Object.GetHashCode()도 재정의 하는 경우가 많이 있다. 즉 ==를 재정의 하는 부분에서 Equals 메소드도 재정의 함으로서 사용자가 == 또는 Equals() 어느 것으로 비교 하든지 같은 결과가 나타나게 할 수 있다.
public class AddClass1 {
public int val;
public static bool operator == (AddClass1 op1, AddClass1 op2) {
return (op1.val == op2.val);
}
public static bool operator != (AddClass1 op1, AddClass1 op2) {
return !(op1 == op2);
}
public override bool Equals(object op1) {
return val == ((AddClass1)op1).val;
}
//GetHashCode 는 개체의 상태에 기반한 고유한 int 값을 얻는데 사용 한다.
public override int GetHashCode() {
return val;
}
}
변환연산자
산술연산자 뿐 아니라 형식들 사이의 암시적, 명시적 변환 방식도 오버로딩 할 수 있다. 서로 관련되지 않은 즉 상속 관계도 없고 공통의 인터페이스도 없는 형식들 사이의 변환을 지원 하려면 그러한 변환 연산자 오버로딩 이 필요 하다.
-예를들어 ConvClass1과 ConvClass2 라는 두개의 클래스가 아무런 관계가 없다고 할 때 다음과 같은 암시적 변환은 불가능하다.
ConvClass1 op1 = new ConvClass1();
ConvClass2 op2 = op1;
물론 아래와 같은 명시적인 변환 역시 불가능하다.
ConvClass1 op1 = new ConvClass1();
ConvClass2 op2 = (ConvClass2)op1;
위의 두 가지 변환을 가능하게 할려면 다음 예처럼 변환방식을 코드로 정의 해 부어야 한다.
public class ConvClass1 {
public int val;
//암시적 변환을 지정하는 키워드 : implicit
public static implicit operator ConvClass2(ConvClass1 op1) {
ConvClass2 retVal = new ConvClass2();
retVal.val = op1.val;
return retVal;
}
}
public class ConvClass2 {
public double val;
//명시적변환을 지정하는 키워드 : explicit
public static explicit operator ConvClass1(ConvClass2 op1) {
ConvClass1 retVal = new ConvClass1();
checked {
//double을 int로 변환
retVal.val = (int)op1.val;
}
return retVal;
}
}
ConvClass1은 int 값을 담으며, Convclass2는 하나의 double 값을 담는다. int 값은 double로 암시적으로 변환 될 수 있으므로 ConvClass1 에서 ConvClass2로의 변환을 암시적으로 정의 할 수 있다. 그 역은 가능하지 않으므로 반드시 명시적 변환으로 정의 해야 한다.
[연산자 오버로딩 예제] 두 날짜의 차이를 구하기 위한 예문
using System;
public class Time
{
private int Year = 0;
private int DDay = 0;
private int Month = 0;
// 기본 생성자
public Time()
{
this.Year = 0;
this.Month = 0;
this.DDay = 0;
}
//매개변수가 있는 경우의 생성자
public Time(int Year, int Month, int DDay)
{
this.Year = Year;
this.Month = Month;
this.DDay = DDay;
}
// ‘-‘ 연산자 Overloading
public static Time operator-(Time t1, Time t2)
{
int newYear = t1.Year - t2.Year; //년도는 그냥 빼자
int newMonth = 0;
int newDDay = 0;
//뒤의 월이 큰 경우
if (t1.Month < t2.Month) >
{
newYear = newYear -1; //년을 1 빼고
newMonth = newMonth + 12; //월을 12를 더 해줌, Carry(올림수)
}
newMonth = newMonth + t1.Month - t2.Month;
//뒤의 일이 큰 경우
if (t1.DDay < t2.DDay) >
{
newMonth = newMonth -1;
newDDay = newDDay + 30;
}
newDDay = newDDay + t1.DDay - t2.DDay;
Time newTime = new Time(newYear, newMonth, newDDay);
return newTime;
}
public override string ToString()
{
return String.Format("{0}:{1}:{2}", Year, Month, DDay);
}
}
public class OpOverloadTest
{
public static void Main()
{
Time t1 = new Time(2004, 05, 05);
Time t2 = new Time(1977, 07, 07);
Time t3 = t1 - t2;
Console.WriteLine(t1);
Console.WriteLine(t2);
Console.WriteLine(t3);
}
}
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