C++ 流插入和流提取運(yùn)算符的重載的實(shí)現(xiàn)
01 流插入<<運(yùn)算符的重載
C++ 在輸出內(nèi)容時(shí),最常用的方式:
std::cout << 1 <<"hello";
問(wèn)題:
- 那這條語(yǔ)句為什么能成立呢?
 - cout 是什么?"<<" 運(yùn)算符能用在 cout 上呢?
 
原因:
- 實(shí)際上,cout 是在 iostream 頭文件中定義的 ostream 類的對(duì)象。
 - "<<" 能夠用在 cout 上是因?yàn)椋?ostream 類對(duì) "<<" 進(jìn)行了重載。
 
對(duì)于std::cout << 1 <<"hello";這條語(yǔ)句,有可能按以下的方式重載成 ostream 類的成員函數(shù):
ostream & ostream::operator<<(int n)
{
  .... // 輸出n整型的代碼
  return *this;
}
ostream & ostream::operator<<(const char * s)
{
  .... // 輸出s字符串的代碼
  return *this;
}
- std::cout << 1;語(yǔ)句,等價(jià)于cout.operator<<(1);
 - std::cout << "hello";語(yǔ)句,等價(jià)于cout.operator<<("hello");
 - std::cout << 1 <<"hello";語(yǔ)句,等價(jià)于( cout.operator<<(1) ).operator<<("hello");
 
02 流插入<<運(yùn)算符重載的例子
假定我們要想把某個(gè)對(duì)象里的內(nèi)容進(jìn)行打印輸出,那么我們可以重載 ostream 類的流插入 << 運(yùn)算符。
下面以 CStudent 類作為例子:
class CStudent // 學(xué)生類
{
public:
  // 構(gòu)造函數(shù)
  CStudent(int id = 0, int age = 0, string name = ""):m_id(id), m_age(age), m_name(name) { }
  
  // 將該函數(shù)聲明成友元函數(shù)
  // 目的是使得函數(shù)可以訪問(wèn)CStudent類的私有成員變量
  friend ostream & operator<<(ostream & o, const CStudent & s);
  
private:
  int m_age;   // 年齡
  int m_id;    // ID號(hào)
  string m_name; // 名字
};
// 重載ostream對(duì)象的流插入<<運(yùn)算符函數(shù)
// 目的是使得能打印輸出CStudent對(duì)象的信息
ostream & operator<<(ostream & o, const CStudent & s)
{
  o << s.m_id << "," << s.m_age << "," << s.m_name;
  return o;
}
int main()
{
  CStudent stu(1, 20, "小林coding");
  std::cout << stu ; // 輸出std對(duì)象的全部信息
  
  return 0;
}
輸出結(jié)果:
1,20,小林coding
需要注意是 ostream & operator<<(ostream & o, const CStudent & s) 函數(shù)是全局的,所以函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)必須要傳入 ostream 的對(duì)象,并且 CStudent 類需要將此函數(shù)聲明成友元函數(shù),使得函數(shù)可以訪問(wèn) CStudent 類的私有成員變量。
03 流提取>>運(yùn)算符重載的例子
還是以 CStudent 類作為例子,假設(shè)想通過(guò)鍵盤(pán)的輸入的內(nèi)容,來(lái)初始化對(duì)象,則我們可以重載 istream 類的流提取 >> 運(yùn)算符。
class CStudent // 學(xué)生類
{
public:
  // 構(gòu)造函數(shù)
  CStudent(int id = 0, int age = 0, string name = ""):m_id(id), m_age(age), m_name(name) { }
  
  // 將該函數(shù)聲明成友元函數(shù)
  // 目的是使得函數(shù)可以訪問(wèn)CStudent類的私有成員變量
  friend ostream & operator<<(ostream & o, const CStudent & s);
  
  // 將該函數(shù)聲明成友元函數(shù)
  // 目的是使得函數(shù)可以給CStudent類的私有成員變量進(jìn)行賦值
  friend istream & operator>>(istream & is, CStudent & s);
  
private:
  int m_age;   // 年齡
  int m_id;    // ID號(hào)
  string m_name; // 名字
};
// 重載ostream對(duì)象的流插入<<運(yùn)算符函數(shù)
// 目的是使得能打印輸出CStudent對(duì)象的信息
ostream & operator<<(ostream & o, const CStudent & s)
{
  o << s.m_id << "," << s.m_age << "," << s.m_name;
  return o;
}
// 重載istream對(duì)象的流提取>>運(yùn)算符函數(shù)
// 目的是使得初始化CStudent對(duì)象的內(nèi)容
istream & operator>>(istream & is, CStudent & stu)
{
  string inputStr;
  is >> inputStr;
  
  int pos = inputStr.find(",", 0);     // 查找首次出現(xiàn)逗號(hào)的位置
  string tmpStr = inputStr.substr(0, pos); // 截取從0到pos位置的字符串
  stu.id = atoi(tmpStr.c_str());      // atoi可以將char*類型的內(nèi)容轉(zhuǎn)成int類型
  
  int pos2 = inputStr.find(",", pos + 1);      // 查找第二次出現(xiàn)逗號(hào)的位置
  tmpStr = inputStr.substr(pos + 1, pos2 - pos -1); // 取出age的值
  stu.age = atoi(tmpStr.c_str());          // atoi可以將char*類型的內(nèi)容轉(zhuǎn)成int類型
  
  tmpStr = inputStr.substr(pos2 + 1, inputStr.length() - pos2 - 1); // 取出name的值
  stu.name = tmpStr;
  
  return is;
}
int main()
{
  CStudent stu;
  
  // 將輸入的信息,初始化stu對(duì)象
  cin << stu;
  
  // 輸出std對(duì)象的信息
  cout >> stu;
  
  return 0;
}
輸入內(nèi)容和輸出內(nèi)容:
// 輸入內(nèi)容:
1,20,小林coding// 輸出內(nèi)容:
1,20,小林coding
04 小結(jié)
要想流插入 << 運(yùn)算符和流提取 >> 運(yùn)算符能針對(duì)自定義的對(duì)象,那么我們就需要重載針對(duì)該對(duì)象的 ostream 類的 << 運(yùn)算符 和 istream 的 >> 運(yùn)算符,并且只能重載成全局的函數(shù),然后在 CStudent 類里需要把上面的兩個(gè)重載函數(shù)聲明成友元函數(shù),使得兩個(gè)重載的函數(shù)可以訪問(wèn)和賦值 CStudent 類里的私有成員函數(shù)。
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容,希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持我們。
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本文標(biāo)題:C++ 流插入和流提取運(yùn)算符的重載的實(shí)現(xiàn)
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