[코틀린] 연산자 오버로딩

1. 연산자 오버로딩

코틀린에서는 개발자가 정의한 클래스에도 +, * 연산자를 정의해 줄 수 있다. 클래스 내에 RationalNumber를 인자로 받는 operator fun plus라는 키워드로 함수를 정의하면 이 클래스들 간의 + 연산이 정의된다.

아래는 RationalNumber 클래스 간의 + 와 RationalNumber 클래스와 정수 간의 + 를 정의한 것이다.

class RationalNumber(
    val numerator: Int,
    val denominator: Int
) {
    operator fun plus(other: RationalNumber): RationalNumber {
        return RationalNumber(
            this.numerator * other.denominator + other.numerator * this.denominator,
            this.denominator * other.denominator
        )
    }

    operator fun plus(other: Int): RationalNumber {
        return RationalNumber(
            this.numerator + this.numerator * other,
            this.denominator
        )
    }

    override fun toString(): String {
        return "$numerator / $denominator"
    }
}

println(RationalNumber(1, 2) + RationalNumber(1, 4)) // 출력: 6 / 8
println(RationalNumber(1, 2) + 1) // 출력: 3 / 2

* 은 times함수를 정의하면 된다.

operator fun times(other: RationalNumber): RationalNumber {
    return RationalNumber(
        this.numerator * other.numerator,
        this.denominator * other.denominator
    )
} // RationalNumber 클래스 내에 구현한다.

println(RationalNumber(1, 2) * RationalNumber(1, 2)) // 출력 1 / 4

 

2. 확장 함수로 기본 타입에 연산자 정의하기

위의 RationalNumber에 Int 타입과의 plus를 정의했었다. 하지만 이 plus는 아래와 같은 경우까지 처리해주지는 못한다.

operator fun plus(other: Int): RationalNumber {
    return RationalNumber(
        this.numerator + this.denominator * other,
        this.denominator
    )
} // RationalNumber 내에 구현된 함수

println(1 + RationalNumber(1, 2)) // 에러 발생함

RationalNumber(1, 2) + 1 은 RationalNumber(1, 2).plus(1) 로 계산할 수 있다. 그러나 1 + RationalNumber(1, 2)는 1.plus(RationalNumber(1, 2)) 이기 때문에 Int 타입에 RationalNumber와의 plus가 정의되어있어야한다.

코틀린은 확장함수를 통해서 이미 정의되어있는 클래스에 필요한 함수를 추가해 줄 수 있다. 

operator fun Int.plus(rationalNumber: RationalNumber): RationalNumber {
    return RationalNumber(
        this * rationalNumber.denominator + rationalNumber.numerator,
        rationalNumber.denominator
    )
}

println(1 + RationalNumber(1, 2)) // 출력 3 / 2

아래는 코틀린 공식문서에 연산자와 각 연산자를 정의할 수 있는 함수가 나와있다.

https://kotlinlang.org/docs/operator-overloading.html#unary-operations