c# - C#如何处理运算符重载

Question

假设我在 C# 中有一个复数类，其加法运算符定义如下。

public static Complex operator +(Complex c1, Complex c2) 
 {
      return new Complex(c1.real + c2.real, c1.imaginary + c2.imaginary);
 }

并像这样使用。

 Complex c1, c2, c3, c4;

 c1 = new Complex(...)
 ...
 c4 = new Complex(...)

 Complex csum = c1 + c2 + c3 + c4;

现在，我的问题是 C# 编译器+运行时将如何处理这个问题。显然，它看起来会做这样的事情。

 ct1 = c1 + c2; // ct1 is a temporary object created by the compiler
 ct2 = ct1 + c3;
 csum = ct2 + c4;

或者它是否足够聪明，意识到它可以像这样以更好的方式(更少创建新的临时对象)做到这一点。

 ct = c1 + c2;
 ct += c3;
 csum = ct + c4; 

Answer 1

除了为它命名的局部变量外，单个表达式等效于(就生成的代码而言)单独的语句。 JIT 可以优化它，但编译器不能。请注意，如果 Complex 是一个值类型，那么它实际上不会涉及分配对象¹。

值得注意的是，+运算符在C#中专门为string处理(由语言指定，不在框架本身)正是为了避免这种情况事情:x + y + z 被(或至少可以)转换为 string.Concat(x, y, z) 以避免创建临时字符串。

---

¹ 我所说的“对象”指的是一 block 内存区域，带有对象 header (类型引用、同步块(synchronized block)等)，后跟字段，分配在堆上，而不是“值类型” value”，它只包含数据本身，可能在堆上，也可能在栈上。堆栈/堆部分是 implementation detail当然，但是一个潜在的重要的...我相信区分“只是一个值类型值”和“一个完整的对象”是合理的。