はじめに

if(a == 1 && a == 2 && a == 3)を常にtrueにしたい、という話が結構前にありました。
Can (a== 1 && a ==2 && a==3) ever evaluate to true?

これをC#で~~推奨されない方法で~~解決してみたいと思います。

問題の整理

さて、この問題ですべきことを見てみましょう。

if(a == 1 && a == 2 && a == 3)を常にtrueにしたい

まあ単純な話で、副作用を持つプロパティを使用すればいいのでは……と思いきや、単純にその方法で実装してしまっては、次のようなコードにおいて、問題文の条件を達成できません。

if(a == 1 && a == 2 && a == 3)
{
    //何らかの処理
}
if(a == 1 && a == 2 && a == 3)
{
    //ここを通らない
}

問題で与えられているのは、if(a == 1 && a == 2 && a == 3)を常にtrueにすることです。

問題解決への道筋

ということで今回は、以下のようなコードで条件を達成することを考えます。

code.cs

using System;
namespace MyNamespace
{
    class MyClass
    {
        static void Main()
        {
            var a = 1;

            if(a == 1 && a == 2 && a == 3)
            {
                Console.WriteLine("Hello, world!");
            }
            if (a == 1 && a == 2 && a == 3)
            {
                Console.WriteLine("Hello, myself!");
            }
        }
    }
}

演算子オーバーロードと文脈キーワード

文脈キーワード

文脈キーワードとは、特定の文脈でのみキーワードとなるキーワードのことです(正確には、contextual keywordといいます)。
たとえば、C#においてyieldは単独ではキーワードではありません。
ですが、後ろにbreakやreturnがつくと、yield breakやyield returnという一つのキーワードとして動作するようになります。

さて、ご存知の通り、C#においてvarは文脈キーワードです。
以下のコードがコンパイル可能なことからもわかるでしょう。

VarVariable.cs

namespace MyNamespace
{
    class VarVariable
    {
        object var;
    }
}

これはvarという名前のフィールドを宣言しています。
そして、以下のコードもコンパイル可能です。

VarClass.cs

namespace MyNamespace
{
    class VarClass
    {
        class var
        {
        }

        static void Main()
        {
            var var;
        }
    }
}

わかりにくいのですが、Main()にあるvarの型は型推論を行うためのvarではなく、VarClassで定義された型としてのclassのvarです。

暗黙の型変換

さて、見かけ上何もしていない風に見せかけたいので、var型の変数varに1を代入したいのですが、当然1はそのままでは数値なので代入できません。
そのため、暗黙の型変換を定義します。

VarClass-2.cs

namespace MyNamespace
{
    class VarClass
    {
        class var
        {
            public static implicit operator var(int i) => new var();
        }

        static void Main()
        {
            var a = 1;
        }
    }
}

これでvar型の変数aに、1が型変換されて入るようになります。

等価のオーバーロード

次に、aと数値の==での比較をtrueにする方法を考えましょう。
これは単純で、==演算子をオーバーロードするだけでOKです。が、!=演算子もオーバーロードする必要があります。

(抜粋)VarClass-3.cs

class var
{
    public static implicit operator var(int i) => new var();

    public static bool operator ==(var v, int i) => true;

    public static bool operator !=(var v, int i) => false;
}

これで左辺にvar型、右辺にint型が来たときの==の動作を定義することができました。
最後にvar.classを隠蔽するためにvar.classを別ファイルに分けてあげれば完成です。

注釈

小文字で始まるクラスを作るのはやめよう
==と!=をオーバーロードしたときはちゃんとEquals()とかGetHashCode()とかToString()もオーバーロードしよう

今更a == 1 && a == 2 && a == 3の話