C++输入 / 输出运算符的重载-详细解释

小灰灰 2023-06-30 15:54 96阅读 0赞

# 为什么需要重载输入输出运算符 #

有人会问，我直接用 iostream 里面的标准输入输出不好吗，搞这么麻烦？  
事实上，你会发现C++里面很多的（尤其是运算符）重载都是 面向对象惹的祸。而用户自定义数据类型的输入输出，就是通过重载运算符“<<“和”>>“实现的。

## 重载输出运算符 ##

重载输出运算符”<<“也称为插入运算符，用于用户自定义类型的输出，其定义函数的一般形式为：

ostream &operator<<( ostream &stream, 类名 对象名 )
    { 
    	// 操作代码
    	return stream;
    }

其中，第一个参数stream是对ostream对象的引用，必须是输出流，它可以是其他合法的标识符，但必须与return后面的标识符相同；第二个参数接收将被输出的对象。

## 重载输入运算符 ##

重载输入运算符“>>“也称为提取运算符，用户用于自定义类型的输入，其定义函数的一般格式为：

istream &operator<<( istream &stream, 类名 &对象名 )
    { 
    	// 操作代码
    	return stream;
    }

其中，第一个参数stream是对istream对象的引用，必须是输出流，它可以是其他合法的标识符，但必须与return后面的标识符相同；第二个参数是一个引用，前面的“&”不能省略。

# 特别注意 #

*  重载输入运算符函数不能是类的成员函数，必须是类的非成员函数
 *  作为非成员函数，重载输入运算符不能访问类的私有成员

故：输入输出运算符的重载必须用友元函数

# 一个代码实现 #

// 输入输出运算符的重载
    // 重载输入输出运算符必须用友元函数
    #include <iostream>
    // 为调用system("pause")
    // #include <stdlib.h>
    // Linux 或者 Mac 下应使用 pause();
    // #include <unistd.h>
    // 但这里使用getchar(),因为那个我不会...
    #include <stdio.h>
    
    using namespace std;
    
    class Overload_IO
    { 
    public:
    	int a;
    	int b;
    	Overload_IO():a(0),b(0){ }
    	Overload_IO(int a, int b):a(a),b(b){ }
    	friend ostream &operator<<(ostream &os, const Overload_IO &T);
    	friend istream &operator>>(istream &is, Overload_IO &T);
    };
    
    ostream &operator<<(ostream &os, const Overload_IO &T)
    { 
    	os << "a = " << T.a << endl;
    	os << "b = " << T.b << endl;
    
    	return os;
    }
    
    istream &operator>>(istream &is, Overload_IO &T)
    { 
    	is >> T.a >> T.b;
    	return is;
    }
    
    int main(int argc, char *argv[])
    { 
    	Overload_IO t(1, 2);
    	cout << t << endl;
    
    	cout << "请输入a b:" << endl;
    	cin >> t;
    	cout << t << endl;
    
    	// system("pause");
    	getchar();			// 用于消除输入数据时的回车
    	getchar();
    	return 0;
    }

运行结果（vscode， Mac）

a = 1
    b = 2
    
    请输入a b:
    3 4
    a = 3
    b = 4
    
    // 注意这里我又敲了一个回车