İçindekiler
C# ile geliştirdiğimiz özel sınıflar, varsayılan olarak +, -, >, == gibi operatörlerin ne anlama geldiğini bilmez. Örneğin iki vektörü vektor1 + vektor2 biçiminde toplamak istersek derleyici doğal olarak şaşırır. Operatör aşırı yükleme, bu sembollere kendi nesnelerimiz için anlam kazandırmamızı sağlar. Böylece kod hem matematiksel gösterime yaklaşır hem de daha okunabilir hâle gelir.
``
Operatör aşırı yükleme nedir?
Operatör aşırı yükleme, mevcut bir operatörün özel bir tür üzerindeki davranışını tanımlamaktır. Burada yeni bir operatör icat etmeyiz; C# tarafından desteklenen operatörlerden birini yeniden anlamlandırırız.
Örneğin iki boyutlu bir vektörümüz şu şekilde gösterilsin:
\[\vec{v} = (x, y)\]İki vektörün toplamı ise bileşenlerin ayrı ayrı toplanmasıyla bulunur:
\[(x_1, y_1) + (x_2, y_2) = (x_1+x_2, y_1+y_2)\]Bu matematiksel kuralı C# sınıfına taşıyarak + operatörünü programlayabiliriz.
Temel söz dizimi
Aşırı yüklenen operatörler public ve static olarak tanımlanmalıdır. Metot adı yerine operator anahtar sözcüğü ve ilgili sembol kullanılır.
public class Vektor
{
public double X { get; }
public double Y { get; }
public Vektor(double x, double y)
{
X = x;
Y = y;
}
public static Vektor operator +(Vektor sol, Vektor sag)
{
return new Vektor(sol.X + sag.X, sol.Y + sag.Y);
}
public override string ToString()
{
return $"({X}, {Y})";
}
}
Bu metot iki Vektor nesnesini alır ve toplamı temsil eden yeni bir nesne döndürür. Mevcut nesneleri değiştirmemek, özellikle matematiksel değer türlerinde daha güvenli ve tahmin edilebilir bir tasarımdır.
var a = new Vektor(2, 3);
var b = new Vektor(4, 1);
var toplam = a + b;
Console.WriteLine(toplam); // (6, 4)
Normalde Vektor.Topla(a, b) gibi bir metot yazılabilirdi. Ancak a + b, işlemin niyetini çok daha hızlı anlatır.
\vert Yaklaşım \vert Kullanım \vert Okunabilirlik \vert Matematiksel uyum \vert
\vert —\vert —\vert —:\vert —:\vert
\vert Normal metot \vert Vektor.Topla(a, b) \vert Orta \vert Düşük \vert
\vert Operatör \vert a + b \vert Yüksek \vert Yüksek \vert
\vert Elle hesaplama \vert new Vektor(a.X+b.X, a.Y+b.Y) \vert Düşük \vert Orta \vert
İlişkisel operatörleri yüklemek
Vektörleri büyüklüklerine göre karşılaştırabiliriz. Bir vektörün uzunluğu Pisagor bağıntısıyla hesaplanır:
\[\vert \vec{v}\vert = \sqrt{x^2+y^2}\]Karşılaştırma sırasında karekök almaya gerek yoktur. Çünkü pozitif değerlerde $a^2 > b^2$ ise $a > b$ olur.
public double UzunlukKaresi => X * X + Y * Y;
public static bool operator >(Vektor sol, Vektor sag)
{
return sol.UzunlukKaresi > sag.UzunlukKaresi;
}
public static bool operator <(Vektor sol, Vektor sag)
{
return sol.UzunlukKaresi < sag.UzunlukKaresi;
}
C# bazı operatörlerin çiftler hâlinde tanımlanmasını ister. < ekleniyorsa >, <= ekleniyorsa >=, == ekleniyorsa != de tanımlanmalıdır. Derleyici bu konuda “Birini çağırdıysan arkadaşını da getir!” yaklaşımındadır.
| Operatör | Zorunlu eşi | Örnek anlam |
|---|---|---|
== |
!= |
Değer eşitliği |
< |
> |
Büyüklük karşılaştırması |
<= |
>= |
Sıralama ve eşitlik |
true |
false |
Mantıksal değerlendirme |
Eşitlikte dikkat edilmesi gerekenler
== operatörü yüklendiğinde Equals ve GetHashCode metotları da uyumlu biçimde ezilmelidir. Aksi hâlde operatöre göre eşit olan iki nesne, bir Dictionary veya HashSet içinde farklı kabul edilebilir. Eşitlik tanımı uygulamanın her noktasında aynı mantığı izlemelidir.
Operatör aşırı yükleme güçlüdür; fakat yalnızca operatörün anlamı kullanıcı için doğal olduğunda tercih edilmelidir. Bir Musteri nesnesini başka bir müşteriyle toplamak belirsizken, para, tarih aralığı, karmaşık sayı veya vektörleri toplamak oldukça anlaşılırdır. Ayrıca operatörün önceliği ve operand sayısı değiştirilemez. Doğru kullanıldığında bu özellik, C++’taki benzer yaklaşım gibi özel nesneleri dilin doğal parçalarıymış gibi kullanmamızı sağlar.
Yorumlar