F# Operator Overloading

在F#中，操作符重载允许您更改操作符的含义，以便于您的类型。操作符重载使用 let 关键字定义，并且支持大多数标准的算术和逻辑操作符。

基本语法

下面是一个示例，演示如何重载 + 操作符：

type MyInt(x:int) =
    member this.Value = x
    static member (+) (a:MyInt, b:MyInt) = MyInt(a.Value + b.Value)

这个代码定义了一个新类型 MyInt，它包含了一个 Value 属性，并且重载了 + 操作符。现在，您可以创建两个 MyInt 类型的值，并使用 + 运算符进行相加：

let a = MyInt(1)
let b = MyInt(2)
let c = a + b
printfn "%d" c.Value // 输出: "3"

支持的操作符

你可以在F＃中重载以下操作符：

• +，-，*，/，% – 算术操作符
• &&，||，! – 逻辑操作符
• ~，|，&，^ – 位操作符
• <，<=，>，>=，=，<> – 关系操作符
• <<，>> – 位移操作符

示例如下：

type Complex(r:float, i:float) =
    member this.Real = r
    member this.Imag = i
    static member (+) (a:Complex, b:Complex) = Complex(a.Real + b.Real, a.Imag + b.Imag)
    static member (-) (a:Complex, b:Complex) = Complex(a.Real - b.Real, a.Imag - b.Imag)
    static member (~-) (c:Complex) = Complex(-c.Real, -c.Imag)
    static member (*) (a:Complex, b:Complex) = Complex(a.Real * b.Real - a.Imag * b.Imag, a.Real * b.Imag + a.Imag * b.Real)
    static member (/) (a:Complex, b:Complex) = let denominator = b.Real ** 2.0 + b.Imag ** 2.0
                                                   numerator   = a * Complex(b.Real, -b.Imag)
                                               Complex(numerator.Real / denominator, numerator.Imag / denominator)

值约束

操作符重载可以应用于通用类型，但实际上，它们只能用于类型系统允许您的相应操作。例如，在 + 操作符的示例中，我们重载了两个 MyInt 类型的对象。但是如果您尝试让它与其他类型的对象相加，编译器会返回错误。您可以使用类型约束指定类型参数必须满足的条件，如下所示：

static member (+) (a: ^T, b: ^T) = // 等价于 “static member (+) (a: 'T, b: 'T) =”
    (a, b) ||> tuple |> Tuple.map2 (+) |> tuple
    where ^T : (static member (+) : ^T * ^T -> ^T)

在这个例子中，^T 表示任何可以使用 + 操作符的类型。这允许您在泛型类型上实现操作符重载。

结论

F#中的操作符重载允许您更改操作符的含义，以适应您的类型。这使得您可以定义自己的集合类型，然后使用常见的操作符进行操作，这可以大大简化您的代码。操作符重载语法很简单，但需要小心使用，避免滥用以及产生不必要的混淆。