Swift-----运算符重载

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1. 现有一个向量，我们重载它的“+”、“-”、“*”、“+=”运算符。

　注意： “=”是不可以进行重载的。

struct Vector3 {
    
    var x: Double = 0.0
    var y: Double = 0.0
    var z: Double = 0.0

}

// 重载加号（+）
func + (left: Vector3, right: Vector3) -> Vector3 {
    return Vector3(x: left.x + right.x, y: left.y + right.y, z: left.z + right.z)
}

// 重载减号（-）
func - (left: Vector3, right: Vector3) -> Vector3 {
    return Vector3(x: left.x - right.x, y: left.y - right.y, z: left.z - right.z)
}

// 重载乘号（*）
func *(left: Vector3, right: Vector3) -> Double {
    return left.x * right.x + left.y * right.y + left.z * right.z
}

// 重载负号（-）,只有一个参数  由于不知道“-”是放在参数的左侧还是右侧，故需要添加关键字prefix，代表“-”是在参数的左侧
prefix func - (value: Vector3) -> Vector3 {
    return Vector3(x: -value.x, y: -value.y, z: -value.z)
}

// 重载 +=  由于是把该操作会使left值发生改变，故left需要用到关键字 inout；由于“+”方法在之前定义过，故在这个方法中可以直接使用“+”方法。
func += (left: inout Vector3, right: Vector3){
    left = left + right
}

var v1 = Vector3(x: 1, y: 1, z: 1)
let v2 = Vector3(x: 3, y: 4, z: 5)

v1 + v2　　// {x: 4, y: 5, z: 6}
v1 - v2　　// {x: -2, y: -3, z: -4}
v1 * v2　　// 12
-v1　　　　// {x: -1, y: -1, z: -1}

v1 += v2　　
v1　　　　// {x: 4, y: 5, z: 6}

2. 重载比较运算符

func == (left: Vector3, right: Vector3) -> Bool {
    return left.x == right.x && left.y == right.y && left.z == right.z
}

func != (left: Vector3, right: Vector3) -> Bool {
    return !(left == right)
}

func > (left: Vector3, right: Vector3) -> Bool {
    
    if left.x != right.x {return left.x > right.x}
    if left.y != right.y {return left.y > right.y}
    if left.z != right.z {return left.z > right.z}
    
    return false
}

func >= (left: Vector3, right: Vector3) -> Bool {
    return left > right || left == right
}

func < (left: Vector3, right: Vector3) -> Bool {
    return !(left >= right)
}

var v1 = Vector3(x: 1, y: 1, z: 1)
let v2 = Vector3(x: 3, y: 4, z: 5)

v1 == v2  // false
v1 != v2  // true
v1 > v2   // false
v1 >= v2  // false
v1 < v2   // true

3 自定义运算符

（1）对向量定义一个“+++”运算符，类似Int中的“++”运算符

// 对于系统中没有的运算符，需要通过 operator 来定义操作符，prefix表示操作符应在参数的前面
prefix operator +++
prefix func +++ (vector: inout Vector3) -> Vector3 {
    let vec = vector
    vector += Vector3(x: 1.0, y: 1.0, z: 1.0)
    return vec
}
// postfix表示操作符应在参数的后面
postfix operator +++
postfix func +++ (vector: inout Vector3) -> Vector3 {
    vector += Vector3(x: 1.0, y: 1.0, z: 1.0)
    return vector
}

var vector1 = Vector3(x: 1, y: 2, z: 3)  // {x: 1, y: 2, z: 3}
vector1+++ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　// {x: 2, y: 3, z: 4}
vector1 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　// {x: 2, y: 3, z: 4}

var vector2 = Vector3(x: 1, y: 2, z: 3)  // {x: 1, y: 2, z: 3}
+++vector2 　　　　　　　　　　　　　　　　　　// {x: 1, y: 2, z: 3}
vect　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　// {x: 2, y: 3, z: 4}

(2) 自定义一个中间运算符 infix

struct Vector3 {
    
    var x: Double = 0.0
    var y: Double = 0.0
    var z: Double = 0.0
    
    func length() -> Double {
        return sqrt(x * x + y * y + z * z)
    }
}

// 重载乘号（*）
func *(left: Vector3, right: Vector3) -> Double {
    return left.x * right.x + left.y * right.y + left.z * right.z
}

var vector3 = Vector3(x: 1, y: 2, z: 3)
var vector4 = Vector3(x: 2, y: 5, z: -3)

/*
在 swift 2 中自定义操作符
infix operator ^ {
    associativity left    // 左结合
    precedence 145    // 加法是140, 乘法是150. 默认是140。表示优先级高于加法，低于乘法
}
*/

// 在Swift 3 中上面的定义会出现警告信息：Operator should no longer be declared with body;use a precedence group instead
// 在Swift 3 中应该如下自定义操作符
infix operator ^: ATPrecedence
precedencegroup ATPrecedence {
    associativity: left                 // 表示左结合
    higherThan: AdditionPrecedence      // AdditionPrecedence表示加法，优先级高于加法
    lowerThan: MultiplicationPrecedence // MultiplicationPrecedence表示乘法，优先级低于乘法
}

func ^(left: Vector3, right: Vector3) -> Double {
    return acos((left * right) / (left.length() * right.length()))
}

vector3 ^ vector4

infix operator **: BTPrecedence
precedencegroup BTPrecedence {
    associativity: left　　　　　　　　// 左结合
    higherThan: AdditionPrecedence　 // 优先级高于加法运算符
}

func **(x: Double, y: Double) -> Double {
    return pow(x, y)
}

2 ** 3 ** 2     // 64
1 + 2 ** 3 ** 2 // 65

infix operator **: BTPrecedence
precedencegroup BTPrecedence {
    associativity: right　　　　　　//右结合
    lowerThan: AdditionPrecedence // 优先级低于加法运算符
}

func **(x: Double, y: Double) -> Double {
    return pow(x, y)
}

2 ** 3 ** 2 　　 　// 512
1 + 2 ** 3 ** 2 　//19683