PAYATHON 2026

C# 重载后置自增时，为什么 ToString() 得到的是自增后的值？

数据小陈

结论

operator ++ 修改了原对象，并返回同一个对象。后置自增表达式保留的是旧值；这里的 class 是引用类型，旧值是对象引用，不是对象状态的副本。

因此，indent++ 返回的旧引用仍指向已修改的对象。字符串插值随后调用 ToString()，读到的是增加后的缩进。

如果要继续使用 $"{indent++}" 这样的写法，可以让 operator ++ 返回新实例，并保持原实例不变。如果只需要控制代码生成时的输出顺序，先输出、再增加缩进更直接。

为什么整数显示旧值，而缩进显示新值？

原代码中的运算符实现是：

static public Indentation operator ++(Indentation indentation) {
    indentation.Indent++;
    return indentation;
}

它先修改传入对象的 Indent，再返回该对象的引用。Indent 的 setter 会同时更新 indentStr，因此这时该对象的 ToString() 已经会返回新的缩进字符串。

对于示例中的局部变量，可以用下面的概念性展开来理解后置自增：

Indentation oldReference = indent;
Indentation nextReference = Indentation.operator ++(oldReference);
indent = nextReference;
// indent++ 的表达式结果为 oldReference。

这里的运算符调用只是示意，不能直接作为 C# 源代码使用。由于原来的运算符返回同一个实例，oldReference 和 indent 最终仍指向同一个已修改的对象。

int 的情况不同：

int oldValue = i;
i = i + 1;
// i++ 的表达式结果为 oldValue。

oldValue 保存了整数 4，后续修改 i 不会影响它。

i++ 打印旧值，并不表示打印发生在自增之前。自增在表达式求值时已经完成，表达式的结果仍是旧整数。对于引用类型，后置自增不会自动创建对象状态的快照，也不保证在执行重载运算符前调用 ToString()。

另外，按题目中 Size = 4 的默认值，第一次自增应增加四个空格；原始输出中展示的一个空格不影响上述原因分析。

方案一：重载运算符时返回新实例

如果希望保留 indent++ 的使用方式，可以将类中的两个运算符替换为：

public static Indentation operator ++(Indentation indentation)
{
    return new Indentation(indentation.Size)
    {
        Indent = indentation.Indent + 1
    };
}

public static Indentation operator --(Indentation indentation)
{
    return new Indentation(indentation.Size)
    {
        Indent = indentation.Indent - 1
    };
}

这两个方法都在 Indentation 类内部，因此可以访问其 Size 属性。

修改后再运行原来的代码：

int i = 4;
Indentation indent = new();

Debug.WriteLine($"{i}|{indent}|public class ... {{");
Debug.WriteLine($"{i++}|{indent++}|public class ... {{");

两条语句都会输出：

4||public class ... {

第二条语句执行后，i 为 5，变量 indent 指向 Indent 为 1 的新实例。字符串插值使用的是后置自增留下的旧实例，其缩进仍为零。

前置自增 ++indent 使用运算符返回的新实例，表达式得到的是增加后的缩进。这里的静态 operator ++ 由前置和后置两种形式共用，语言规则决定各自的表达式结果。

方案二：先输出，再修改缩进

如果不需要把状态更新写进插值表达式，可以保留原来的运算符实现，把操作分开：

int i = 4;
Indentation indent = new();

Debug.WriteLine($"{i}|{indent}|public class ... {{");
i++;
indent++;

这样，输出时使用当前状态，后续语句使用更新后的状态，执行顺序也容易检查。

如果需要在输出前更新缩进，可以先保存字符串快照：

string currentIndent = indent.ToString();
indent++;

Debug.WriteLine($"{i++}|{currentIndent}|public class ... {{");

currentIndent 保存的是更新前的字符串，之后修改 indent 不会改变它。

使用时需要注意什么？

返回新实例会改变共享引用时的行为。例如：

Indentation a = new();
Indentation b = a;
a++;

使用原实现时，a 和 b 仍指向同一个对象，看到的都是新的缩进。使用返回新实例的实现时，只有 a 被赋为新引用，b 仍指向旧实例。选择哪种方案，取决于调用代码是否依赖共享的可变状态。

另外，Indent 为零时执行 -- 会尝试创建长度为负数的字符串，从而抛出 ArgumentOutOfRangeException。是否禁止负缩进、在零处保持不变，或者给出明确异常，需要单独确定。

单纯写成 (indent++).ToString() 无法修复原实现，因为调用 ToString() 之前，operator ++ 已经修改了对象。

备注：内容仅供参考。