‫نگاهی عمیق به انتساب‌های ترکیبی سفارشی در C# 14

<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
  <PropertyGroup>
    <OutputType>Exe</OutputType>
    <TargetFramework>net10.0</TargetFramework>
    <ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
    <Nullable>enable</Nullable>
    <LangVersion>preview</LangVersion>
  </PropertyGroup>
</Project>

public record struct Vector3(decimal X, decimal Y, decimal Z)
{
    // سربارگذاری عملگر استاتیک +
    public static Vector3 operator +(Vector3 left, Vector3 right)
    {
        Console.WriteLine("operator + called. Creating a new Vector3.");
        return new Vector3(
            left.X + right.X,
            left.Y + right.Y,
            left.Z + right.Z
        );
    }
}

var one = new Vector3(1, 2, 3);
var two = new Vector3(4, 5, 6);

// این خط عملگر + سربارگذاری شده را فراخوانی می‌کند
one = one + two;

// این خط نیز دقیقاً همان عملگر + را فراخوانی می‌کند
one += two;

public record struct Vector3(decimal X, decimal Y, decimal Z)
{
    // عملگر استاتیک + که یک نمونه جدید برمی‌گرداند (برای عملیات غیرتخصیصی)
    public static Vector3 operator +(Vector3 left, Vector3 right)
    {
        Console.WriteLine("Static operator + called. Creating a new Vector3.");
        return new Vector3(
            left.X + right.X,
            left.Y + right.Y,
            left.Z + right.Z
        );
    }

    // عملگر ترکیبی بهینه که به صورت درجا عمل می‌کند
    public void operator +=(Vector3 right)
    {
        Console.WriteLine("Instance operator += called. Modifying in-place.");
        X += right.X;
        Y += right.Y;
        Z += right.Z;
    }
}

var one = new Vector3(1, 2, 3);
var two = new Vector3(4, 5, 6);

// عملگر ترکیبی سربارگذاری شده را فراخوانی می‌کند (بهینه)
// Output: Instance operator += called. Modifying in-place.
one += two;

// عملگر + را فراخوانی می‌کند (یک شیء جدید می‌سازد)
// Output: Static operator + called. Creating a new Vector3.
var three = one + two;

• متد نمونه (Instance Method): این عملگر دیگر static نیست، بلکه یک متد نمونه است که روی شیء فعلی (this) عمل می‌کند.
• خروجی void: از آنجایی که هیچ شیء جدیدی ساخته نمی‌شود و تغییرات به صورت درجا اعمال می‌شوند، نوع خروجی متد void است.
• انتخاب هوشمند کامپایلر: کامپایلر سی‌شارپ به اندازه کافی هوشمند است تا در هر موقعیت، مناسب‌ترین متد را انتخاب کند. وقتی از += استفاده می‌کنید، نسخه‌ی بهینه‌ی operator += فراخوانی می‌شود و زمانی که از + در یک عبارت انتسابی جدید استفاده می‌کنید، operator + استاتیک اجرا خواهد شد.

+=, -=, *=, /=, %=, &=, |=, ^=, <<=, >>=

• با کلاس‌ها یا ساختارهایی سروکار دارید که حجم زیادی داده را مدیریت می‌کنند (مانند ماتریس‌ها، تصاویر یا بافرهای بزرگ).
• در حال توسعه‌ی یک کتابخانه (Library) هستید که عملکرد در آن یک اولویت کلیدی است.

public record struct Vector3(decimal X, decimal Y, decimal Z)
{
    // نسخه‌ی بهینه برای int
    public void operator *=(int right) { /* ... */ }
    public static Vector3 operator *(Vector3 left, int right) { /* ... */ }

    // فقط نسخه‌ی غیراصلی برای decimal
    public static Vector3 operator *(Vector3 left, decimal right) { /* ... */ }
}

var vecInt = new Vector3(1, 2, 3);
var vecDec = new Vector3(4, 5, 6);

// از متد بهینه‌ی *‍= برای int استفاده می‌کند
vecInt *= 2;

// چون *‍= برای decimal تعریف نشده، به سراغ عملگر * می‌رود
// و یک شیء جدید می‌سازد (Fallback)
vecDec *= 3.4m;