+= 和 -= 运算符如何被解释？

Question

+= 和 -= 操作符到底是做什么的？

或者它们是隐含的，它们是按类型定义的？

我已经广泛使用它们，这是语法的一个非常简单的功能，但我从未想过它的工作原理。

问题带来了什么

我可以像这样连接一个字符串值：

var myString = "hello ";
myString += "world";

一切都好。但是为什么这不适用于集合呢？

var myCol = new List<string>();
myCol += "hi";

你可能会说'好吧，你正试图附加一个不同的类型，你不能将一个字符串附加到一个不是字符串的类型'。但以下也不起作用：

var myCol = new List<string>();
myCol += new List<string>() { "hi" };

好的，也许它不适用于集合，但以下不是事件处理程序的（某种）集合吗？

myButton.Click += myButton_Click;

我显然对这些运算符的工作原理缺乏深入的了解。

请注意：我并不想在实际项目中以这种方式构建集合myCol。我只是对这个运算符的工作原理感到好奇，这是假设性的。

Answer 1

+= 运算符隐式定义如下：a += b 变为 a = a + b;，与 -= 运算符相同。
_{（警告：正如Jeppe 指出的那样，如果a 是一个表达式，则在使用a+=b 时只计算一次，但使用a=a+b 时计算两次）}

您不能分别重载+= 和-= 运算符。任何支持+ 运算符的类型也支持+=。您可以通过overloading + and - 为您自己的类型添加对+= 和-= 的支持。

但是，您发现了一个硬编码到 c# 中的异常：
Events 有一个 += 和 -= 运算符，可以在列表中添加和删除事件处理程序订阅的事件处理程序。尽管如此，它们不支持+ 和- 运算符。
这不是您可以通过常规运算符重载为自己的类做的事情。

Answer 2

正确的实现实际上比人们想象的要复杂得多。首先，仅仅说a += b 与a = a+b 完全相同是不够的。它在最简单的情况下具有相同的语义，但它不是简单的文本替换。

首先，如果左边的表达式比一个简单的变量更复杂，它只计算一次。所以M().a += b 与M().a = M().a + b 不一样，因为这会将值分配给完全不同的对象，而不是从中获取，或者会导致方法的副作用发生两次。

如果M() 返回一个引用类型，那么复合赋值运算符可以被认为是var obj = M(); obj.a = obj.a+b;（但仍然是一个表达式）。然而，如果obj 是一个值类型，那么这种简化也不起作用，以防方法返回一个引用（C# 7 中的新功能）或者它实际上是一个数组元素，或者从索引器返回的东西等，然后操作员确保它不会复制超过修改对象所需的数量，并且它将被应用到正确的位置，没有额外的副作用。

不过，事件分配是完全不同的野兽。 在类范围之外，+= 导致调用 add 访问器，-= 导致调用事件的 remove 访问器。如果这些访问器不是用户实现的，则事件分配可能会导致在类范围内的内部委托对象上调用 Delegate.Combine 和 Delegate.Remove。这也是为什么您不能简单地在类之外获取事件对象的原因，因为它不是公共的。 +=/-= 在这种情况下也不是表达式。

我建议阅读 Eric Lippert 的 Compound Assignment。它更详细地描述了这一点。

Answer 3

正如另一个答案所说，+ 运算符没有为List<> 定义。你可以检查它试图重载它，编译器会抛出这个错误One of the parameters of a binary operator must be the containing type。

但是作为一个实验，你可以定义你自己的继承List<string>的类并定义+操作符。像这样的：

class StringList : List<string>
{
    public static StringList operator +(StringList lhs, StringList rhs)
    {
        lhs.AddRange(rhs.ToArray<string>());
        return lhs;
    }
}

那么你可以毫无问题地做到这一点：

StringList listString = new StringList() { "a", "b", "c" };
StringList listString2 = new StringList() { "d", "e", "f" };
listString += listString2;

编辑

根据@EugeneRyabtsev 的评论，我对+ 运算符的实现会导致意外行为。所以它应该更像这样：

public static StringList operator +(StringList lhs, StringList rhs)
{
      StringList newList=new StringList();
      newList.AddRange(lhs.ToArray<string>());
      newList.AddRange(rhs.ToArray<string>());
      return newList;
}

Answer 4

简短的回答是 C# 中的运算符必须为给定类型重载。这也适用于+=。 string 包含此运算符的重载，但 List<> 没有。因此，无法对列表使用+= 运算符。对于委托，+= 运算符也被重载，这就是您可以在事件处理程序上使用+= 的原因。

略长一点的答案是您可以自己重载运算符。但是，您必须为自己的类型重载它，因此无法为 List<T> 创建重载，而实际上您可以为自己的类（例如从 List<T> 继承的类）执行此操作。

从技术上讲，您并没有真正重载+=-运算符，而是+ 运算符。然后通过将+ 运算符与赋值相结合来推断+= 运算符。为此，+ 运算符应以这样的方式重载，以使结果类型与第一个参数的类型匹配，否则当您尝试使用 += 时，C# 编译器将抛出错误消息。