System.String 不会重载运算符 += 但字符串连接可以工作，如何实现？

Question

System.String 仅重载了两个运算符

public static bool operator ==(string a, string b)
{
  return string.Equals(a, b);
}

public static bool operator !=(string a, string b)
{
  return !string.Equals(a, b);
}

但是当使用 += 进行字符串连接时，示例：

    private static void Main()
    {
        String str = "Hello ";
        str += "World";

        Console.WriteLine(str);
    }

效果很好，

那么，如果 System.String 没有重载运算符 += 它如何连接字符串呢？

Answer 1

首先，运算符

+=

不能重载。如果你有表达式

A += B

，它的编译就像你写的：*

A = A + B

好吧，这就是为什么

string

不会重载

operator +=

（因为它不能重载）。那么，为什么它也不会超载

operator +

呢？这只是 CLR 和 C# 之间的又一区别。 C# 编译器知道像

string

和

int

这样的类型是特殊的，并且它会为其运算符生成特殊代码（对于

string.Concat()

调用

string

，对于

add

调用

int

指令）。

为什么这些操作员会受到特殊对待？因为您希望他们受到特殊的对待。我认为这对于

int

来说是最清楚的：

1. 您不希望每个

   int

   添加都被编译为方法调用，这会增加大量开销。因此，使用了

   int

   加法的特殊指令。
2. 整数加法在溢出方面的表现并不总是相同。有一个编译器开关可以抛出溢出异常，您还可以使用

   checked

   和

   unchecked

   运算符。如果编译器只有

   operator +

   应该如何处理？ （它实际上的作用是使用指令

   add

   来表示未检查的溢出，使用

   add.ovf

   来检查溢出。）

并且出于性能原因，您也希望以特殊方式处理

string

加法。例如，如果您有

string

s

a

、

b

和

c

并编写

a + b + c

，然后将其编译为对

operator +

的两次调用，则需要为

string

的结果，效率很低。相反，编译器会将该代码生成为

a + b

，它只能直接分配所需长度的一个字符串。

* 这并不完全正确，有关详细信息，请参阅 C# 规范中 Eric Lippert 的文章

---

复合赋值，第一部分 和 复合赋值。另请注意缺少的分号，string.Concat(a, b, c)确实是一个表达式，例如，您可以写

A += B

。

Answer 2

X += Y += Z;

运算符没有重载，它是

+=

的简写。字符串的情况也是如此。

+= 运算符（C# 参考）

+=运算符不能直接重载，但可以重载用户定义类型 可以重载 + 运算符

考虑以下示例：

var = var + newValue

这等于：

string str = "new string";
str += "new value";

在编译时内部调用 

str = str + "new value";

。

Answer 3

string.Concat

没有显式实现，但它可以工作，因为编译器确实有魔力

+=

Answer 4

str += "World";

str =  str + "World";

str = str.Concat("World");

相当于

string += otherString

这个 .NET 链接

提到了串联运算符，这个 .NET 链接讨论了两个操作之间的关系。