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目录
一、什么是拓展方法？
二、拓展方法有啥用？怎么写拓展方法？
1. 核心用途
2. 编写步骤
实现步骤
关键点说明
关键规则
3. 注意事项
三、什么是运算符重载？
四、运算符重载有啥用？怎么写？
1. 核心用途
2. 编写步骤
3. 可重载的运算符
4. 注意事项
五、总结
对比表：拓展方法 vs 运算符重载
前言：当代码学会“七十二变”
有没有想过，让
string类型突然学会统计单词数？或者让你的自定义类像int一样支持加减乘除？C#的拓展方法就像“魔法外挂”，能让任何类型瞬间解锁新技能，而运算符重载则是“对象变身术”，让你的类摇身一变成为数学高手！
本文将揭秘这两个神器的使用秘籍，让你告别冗长代码，拥抱优雅语法——从此，你的代码不仅能“说话”，还能“算卦”！
一、什么是拓展方法？
拓展方法（Extension Methods）是C#中一种特殊的语法，允许为现有类型（包括密封类或系统类型）添加新方法，而无需修改原始代码或创建子类。
概念
为现有的 非静态变量 添加 新方法
作用
1.提高程序拓展性
2.不需要在对象中重新写方法
3.不需要继承来添加方法
4.为别人封装的类型写额外的方法
特点
1.一定是写在静态类中
2.一定是个静态函数
3.第一个参数为拓展目标
4.第一个参数用this修饰
- 核心特点：
- 定义在静态类中，方法为静态方法。
- 第一个参数用
this关键字修饰，表示要扩展的类型。 - 扩展方法的本质是一个静态方法，但在调用时，编译器会自动将实例对象（即调用者）作为第一个参数传递进去。这种语法糖让扩展方法看起来像是实例方法，但实际上背后是静态方法的调用逻辑。
基本语法：访问修饰符 static 返回值 函数名(this 拓展类名 参数名，参数类型 参数名，)
- 示例：为
string类型添加一个统计单词数的方法。
public static class StringExtensions {public static int WordCount(this string str) {return str.Split(new[] {' ', '.', '?'}, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries).Length;}
}// 使用
string text = "Hello, how are you?";
Console.WriteLine(text.WordCount()); // 输出 4二、拓展方法有啥用？怎么写拓展方法？
1. 核心用途
- 扩展现有类型功能：尤其适用于无法修改源码的类（如系统类型或第三方库）。
- 链式调用：让代码更流畅（如LINQ基于拓展方法实现）。
var numbers = new List<int> { 1, 2, 3 };
var sum = numbers.Where(n => n > 1).Sum(); // LINQ的Where和Sum均为拓展方法2. 编写步骤
- 创建静态类：类名建议以
Extensions结尾（如StringExtensions）。 - 定义静态方法：第一个参数用
this修饰，表示目标类型。
基本语法：访问修饰符 static 返回值 函数名(this 拓展类名 参数名，参数类型 参数名，)
public static class MathExtensions {public static double Square(this int num) => num * num;
}
// 使用
int num = 5;
Console.WriteLine(num.Square()); // 25 除了为系统内部的类型进行拓展方法，我们自己还可以为自己写的静态类进行拓展方法： 假设有一个 Product 类，表示商品信息：
实现步骤
- 定义静态类：创建名为
ProductExtensions的静态类。 - 编写扩展方法：添加一个静态方法，第一个参数用
this Product product修饰。 - 实现逻辑：在方法内部访问
Product的公开属性。
public class Product {public string Name { get; set; }public decimal Price { get; set; }public int Stock { get; set; }
} 我们希望为 Product 添加一个扩展方法，用于生成商品描述的格式化字符串，而无需修改 Product 类的原始代码。就可以如下书写：
public static class ProductExtensions {// 扩展方法：生成商品描述public static string GetDescription(this Product product) {return $"{product.Name} - 价格：¥{product.Price}，库存：{product.Stock}件";}// 扩展方法：检查库存是否充足public static bool IsInStock(this Product product, int requiredQuantity) {return product.Stock >= requiredQuantity;}
}测试:
// 创建商品实例
var product = new Product {Name = "无线蓝牙耳机",Price = 299.99m,Stock = 50
};// 调用扩展方法
string description = product.GetDescription();
bool isAvailable = product.IsInStock(30);Console.WriteLine(description);
// 输出：无线蓝牙耳机 - 价格：¥299.99，库存：50件
Console.WriteLine(isAvailable ? "库存充足" : "库存不足");
// 输出：库存充足关键点说明
静态类与静态方法：
- 所有扩展方法必须定义在
static class中。- 方法本身必须是
static的，且第一个参数用this关键字标记目标类型。访问权限：
- 扩展方法只能访问目标类型的 **
public成员**（如Product的Name、Price）。- 无法访问
private或protected成员。命名空间依赖：
- 若扩展方法定义在命名空间
MyExtensions中，使用时需通过using MyExtensions;引入。
关键规则
-
隐式传递实例：
- 调用扩展方法时，实例对象（如
product）会自动成为静态方法的第一个参数。 - 你无需（也不能）手动传递该参数。
- 调用扩展方法时，实例对象（如
-
附加参数：
- 扩展方法定义中除第一个参数（
this参数）外的其他参数，需在调用时显式传入。 - 例如
IsInStock(30)中的30对应方法定义中的requiredQuantity。
- 扩展方法定义中除第一个参数（
补充示例：为系统自带类int拓展的方法：
public static class IntExtensions {// 判断数字是否为偶数public static bool IsEven(this int number) {return number % 2 == 0;}// 计算数字的平方public static int Square(this int number) {return number * number;}
}// 使用
int num = 5;
Console.WriteLine(num.IsEven()); // 输出 False
Console.WriteLine(num.Square()); // 输出 253. 注意事项
- 拓展方法优先级低于类的实例方法。
- 无法访问类型的私有成员。
- 需通过命名空间引入拓展方法所在的类。
三、什么是运算符重载？
运算符重载（Operator Overloading）允许为自定义类型重新定义运算符的行为（如 +, ==, > 等）。
概念
让自定义的类和结构体
能够运用运算符使用关键字
operator特点
1.一定是一个公共的静态方法
2.返回值写在operator前
3.逻辑处理自定义作用
让自定义类和结构体对象可以进行运算
注意
1.条件运算符需要成对出现
2.一个符号可以多次重载
3.不能使用ref out
- 核心规则：
- 使用
operator关键字定义。 - 必须是
public static方法。
- 使用
- 示例：为自定义的
Vector类重载+运算符。 - 语法：public static 返回类型 operator 运算符（参数列表）
public class Vector {public int X { get; }public int Y { get; }public Vector(int x, int y) { X = x; Y = y; }public static Vector operator +(Vector a, Vector b) {return new Vector(a.X + b.X, a.Y + b.Y);}
}// 使用
Vector v1 = new Vector(1, 2);
Vector v2 = new Vector(3, 4);
Vector sum = v1 + v2; // sum.X=4, sum.Y=6四、运算符重载有啥用？怎么写？
1. 核心用途
- 自然语义：让自定义类型支持直观的运算符操作（如复数相加、矩阵乘法）。
- 提高可读性：用
a + b替代a.Add(b)。
2. 编写步骤
- 定义运算符方法：指定运算符和操作数类型。
- 实现运算逻辑：返回计算结果
语法：public static 返回类型 operator 运算符（参数列表）
如下是一个用来计算温度的 “ + ”：
public class Temperature {public double Celsius { get; }public Temperature(double celsius) { Celsius = celsius; }public static Temperature operator +(Temperature t1, Temperature t2) {return new Temperature(t1.Celsius + t2.Celsius);}
}3. 可重载的运算符
| 运算符类型 | 示例 |
|---|---|
| 算术运算符 | +, -, *, /, % |
| 比较运算符 | ==, !=, >, <, >=, <= |
| 转换运算符 | implicit 或 explicit |
4. 注意事项
- 必须成对重载（如重载
==必须同时重载!=）。 - 不能重载赋值运算符（如
=、+=）。 - 避免过度使用导致逻辑混乱（如让
+执行减法操作）。
五、总结
对比表：拓展方法 vs 运算符重载
| 特性 | 拓展方法 | 运算符重载 |
|---|---|---|
| 核心目的 | 扩展现有类型的功能 | 自定义类型支持运算符操作 |
| 语法要求 | 静态类 + this 参数 | public static operator |
| 适用场景 | 工具方法、链式调用、LINQ | 数学运算、集合操作、语义化操作 |
| 限制 | 无法访问私有成员 | 需成对重载、不能重载所有运算符 |
一句话记忆：
- 拓展方法：“别人家的孩子，我来教他新技能。”
- 运算符重载：“我的对象，加减乘除我说了算！”
掌握这两个特性，让你的C#代码像自然语言一样直观！