English

高度な機能編 - 演算子オーバーロード

難易度: 🔴 上級
所要時間: 30分

概要

Cm言語では operator キーワードを使って、構造体に対する演算子をオーバーロードできます。 演算子は impl T { operator ... } ブロック内で直接定義します。

サポートされる演算子

比較演算子

演算子 シグネチャ 説明
==, != operator bool ==(T other) 等価比較（!=は自動導出）
<, >, <=, >= operator bool <(T other) 順序比較（>, <=, >=は自動導出）

算術演算子

演算子 シグネチャ 説明
+ operator T +(T other) 加算
- operator T -(T other) 減算
* operator T *(T other) 乗算
/ operator T /(T other) 除算
% operator T %(T other) 剰余

ビット演算子

演算子 シグネチャ 説明
& operator T &(T other) ビットAND
\| operator T \|(T other) ビットOR
^ operator T ^(T other) ビットXOR
<< operator T <<(T other) 左シフト
>> operator T >>(T other) 右シフト

Note: !=は==から、>, <=, >=は<から自動導出されます。

基本的な使い方

演算子は impl T { ... } ブロック内で定義します：

struct Vec2 {
    int x;
    int y;
}

impl Vec2 {
    operator Vec2 +(Vec2 other) {
        return Vec2{x: self.x + other.x, y: self.y + other.y};
    }

    operator Vec2 -(Vec2 other) {
        return Vec2{x: self.x - other.x, y: self.y - other.y};
    }

    operator Vec2 *(Vec2 other) {
        return Vec2{x: self.x * other.x, y: self.y * other.y};
    }
}

int main() {
    Vec2 a = Vec2{x: 10, y: 20};
    Vec2 b = Vec2{x: 3, y: 7};

    Vec2 sum = a + b;   // Vec2{13, 27}
    Vec2 diff = a - b;  // Vec2{7, 13}
    Vec2 prod = a * b;  // Vec2{30, 140}
    return 0;
}

比較演算子

比較演算子は impl T for Eq / impl T for Ord で定義します：

struct Point {
    int x;
    int y;
}

impl Point for Eq {
    operator bool ==(Point other) {
        return self.x == other.x && self.y == other.y;
    }
}

impl Point for Ord {
    operator bool <(Point other) {
        if (self.x != other.x) {
            return self.x < other.x;
        }
        return self.y < other.y;
    }
}

int main() {
    Point p1 = Point{x: 1, y: 2};
    Point p2 = Point{x: 3, y: 4};

    if (p1 == p2) { println("equal"); }
    if (p1 < p2) { println("p1 < p2"); }
    return 0;
}

Note: Eq/Ordは組み込みinterfaceのためimpl T for Eq構文が使えます。算術・ビット演算子はimpl T構文で定義します。

ビット演算子

struct Bits {
    int value;
}

impl Bits {
    operator Bits &(Bits other) {
        return Bits{value: self.value & other.value};
    }

    operator Bits |(Bits other) {
        return Bits{value: self.value | other.value};
    }

    operator Bits ^(Bits other) {
        return Bits{value: self.value ^ other.value};
    }

    operator Bits <<(Bits other) {
        return Bits{value: self.value << other.value};
    }

    operator Bits >>(Bits other) {
        return Bits{value: self.value >> other.value};
    }
}

複合代入演算子

二項演算子を定義すると、対応する複合代入演算子（+=, -=, *=, /=, %=, &=, |=, ^=, <<=, >>=）が自動的に使えるようになります。

int main() {
    Vec2 v = Vec2{x: 10, y: 20};
    v += Vec2{x: 5, y: 3};   // v = v + Vec2{5, 3} と同等
    v -= Vec2{x: 2, y: 1};   // v = v - Vec2{2, 1} と同等
    v *= Vec2{x: 3, y: 2};   // v = v * Vec2{3, 2} と同等
    return 0;
}

with自動実装との違い

// 全フィールドの比較が自動生成される
struct Point with Eq + Ord {
    int x;
    int y;
}

📖 with自動実装の詳細は with自動実装 を参照。

前の章: with自動実装
次の章: 関数ポインタ

最終更新: 2026-02-10