运算符重载之自定义类型的流提取插入

目录

istream输入流

流提取操作符 >>

ostream输出流 

流插入运算符 <<

总结

如何实现对自定义类型的输入和输出？

输出为例：

流插入运算符 << 重载

自定义类中定义

分析

类外定义

解放方案1

解决方案2

优化->令其支持连续的流插入

流提取自定义类型

 总结

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在我们刚开始学c++时，cin 提取和 cout 插入 ，可以直接识别类型，这个规则是需要我们记住的，方便我们的输入和输出。

那么他们是怎么实现的呢？为何可以直接识别类型呢？

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cplusplus.com - C++资源网络

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实际上cin 和 cout 相当于由 istream 和 ostream 创建的对象。

istream输入流

可以说istream相当于库中已经定义好的一个类，而 cin 是跟据输入流创建好的对象：

输入流对象可以读取和解释字符序列中的输入，提供了特定成员来执行这些输入操作

有了可以读取并解释输入，如何执行输入？

相当于现在有想要输入的值，cin 可以识别这个值，并将其提取到相应的类型变量中。

怎么样将 cin 和变量相联系起来：

这个桥梁就是流提取操作符。

流提取操作符 >>

>> 在我们以前的印象中是右移运算符，但在这里却摇身一变为 流提取操作符。这是为什么？

这里就是用到了运算符重载，令它可以进行如上操作。

但是我们发现它不需要进行数据格式控制，可以自动识别类型

没有c语言那么繁琐：整形--%d，字符--%c ……

原因是：运算符重载+函数重载：

ostream输出流 

相应的，ostream也是库中定义好的一个类，cout 为其创建的对象：

输出流对象可以写入字符序列并表示其他类型的数据。提供了特定成员来执行这些输出操作

意思就是，将已有的内置类型数据插入到对象 cout中， cout 识别后输出到显示屏上。

与输入流相对应，变量和 cout 间的桥梁是 流插入运算符 <<

流插入运算符 <<

<< 原本应该是左移运算符，因此 << 也是被重载了

使用它也不需要进行数据格式的控制，因此不止被重载一次：

总结

cin 和 cout 是用输入流和输出流创建好的对象

cin 和 流提取运算符 >> 一起使用

cout 和 流插入运算符 << 一起使用

输入输出不用进行数据格式的控制的原因是：

对应输入流输出流中的成员函数已经对操作符进行了运算符重载+函数重载，因此可以实现对内置类型的自动识别

如何实现对自定义类型的输入和输出？

上篇《日期类的实现》中：日期类的实现_i跑跑的博客-CSDN博客

 我们对运算符重载有了很深的印象及基本的运用。那么当我们定义并创建好一个对象后，能否对此对象直接进行输入或着输出？

输出为例：

因此，我们应该现在类中定义属于我们自定义类型 日期类的 流插入运算符。

流插入运算符 << 重载

自定义类中定义

我们首先要明确，函数的参数是两个 ，一个是参数的类型是输出流，另一个参数是要输出的对象，由上面的对比可以得出。

而在类中定义的话，有一个隐含的 this 指针，指向的就是要输出的对象，因此我们要传的参数只有一个：输出流对象

分析

形参的顺序不对！！ 那么使用的两个对象的使用位置也不一样，交换使用位置即可：

首先我们得知道：内置类型输出时， 流插入运算符是定义在输出流中的：

而在自定义类型中，成员函数（operator<<）不在cout对象中，而在自定义类型中：

因此我们只要解决重载函数中，第一个形参是输出流类型即可。类中定义的函数默认第一个形参是this指针，不可更改，那么我们就需要将运算符重载定义在类外即可。

类外定义

解放方案1

在类中添加获取数据成员的函数：

 

解决方案2

设置友元函数：

友元函数可以直接访问类的私有成员，它是定义在类外部的普通函数，不属于任何类，但需要在类的内部声明，声明时需要加friend关键字。

优化->令其支持连续的流插入

通过开头我们看到的库中的流提取插入的运算符重载，我们不难发现他们有一个返回值，返回值的类型是输入流或者输出流，这是支持连续插入或连续输出的原因。

cout<

cout<

不会产生任何影响：

 这样自定义类型的流插入就完成了同理，也可以写出自定义类型流提取的运算符重载：

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流提取自定义类型

 总结

对自定义类型进行流提取和流插入操作符的重在时，要与内置类型用法相同：

在类外定义

函数传参第一个参数应为输入流或输出流类型

第二个参数为自定义的类型

返回为输入流和输出流，可支持连续提取和插入