【C++】重載輸入輸出運算符

重載輸入輸出運算符

我們平時可以用流 std::cout<<str<<n ; std::cin>>str>>n ; 輸出、輸入字符串和整型等內置類型的值。但是對於我們自定義的類，比如 Student 類，卻不能直接通過 cout<<Student 或 cin>>Student 這樣的形式來輸出類的內容或給類賦值。怎麼辦呢？我們可以通過重載輸出、輸入運算符，讓自定義的類也支持這樣的操作。

重載輸出運算符

1. 通常情況下，輸出運算符的第一個形參是一個非常量的ostream 對象的引用。（非常量是因爲向流寫入內容會改變其狀態; 用引用是因爲流對象不支持複製）
2. 第二個參數一般來說是一個常量的引用，該常量是我們想要輸出的類類型。（用引用是因爲我們希望避免複製實參; 用常量是因爲通常打印對象的時候不需要改變對象的內容）
3. 輸出運算符應儘量減少格式化的操作，尤其是換行符，這樣有利於用戶對輸出格式的控制。
4. 一般會聲明爲友元函數（friend），這樣輸出運算符函數才能使用類的私有成員
5. 輸入、輸出運算符都必須是非成員函數。否則，他們的左側運算對象將是我們的類的一個對象。

//例如，假設我們定義了類Student，輸出運算符函數爲成員函數
class Student{
 ...
 ostream  &operator<<(ostream &os);
 ...
};
...
Student    stu;
//爲了直觀，用這種方式調用輸出運算符函數
stu.operator<<(cout);   //等價於，stu<<cout ,顯然已經錯了

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1. 下面是一個例子：

#include<iostream>
using namespace std;
class Student
{
    public:
        Student(int x,string s)
        {
            num  = x;
            name = s;
        }
    friend  ostream  &operator<<(ostream &os,const Student &stu);  //聲明爲友元
    private:
        int      num;
        string   name;
};

ostream  &operator<<(ostream &os,const Student &stu)
{
    os<<stu.num<<" "<<stu.name;
    return os;
}

int main()
{
    Student  stu(10,"liu");

    //調用者在使用的時候決定是否換行
    cout<<stu<<endl;

    return 0;
}

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重載輸入運算符

1. 通常情況下，輸入運算符的第一個形參是運算符將要讀取的流的引用，第二個形參是將要讀入到的（非常量）對象的引用。（第二個形參非常量是因爲目的就是將數據讀入對象中，所以對象會被改變。）
2. 該運算符通常會返回某個給定流的引用。
3. 輸入運算符必須處理輸入可能失敗的情況，而輸出運算符不需要。

輸入時會發生的錯誤

可能會發生下列錯誤： 
1. 當流含有錯誤類型的數據時讀取操作可能失敗（輸入數據與類型不匹配）。一旦發生錯誤，後續的流使用都將失敗。 
2. 當讀取操作到達文件末尾或者遇到輸入流的其他錯誤時也會失敗。

檢查輸入是否成功

如果我們不進行錯誤判斷，可能會出現對象只有部分成員被賦了值，另外的成員未被賦值或賦值錯誤，這很可能導致該對象在以後的使用過程中引發錯誤。

解決的辦法是，對輸入結果進行判斷，如果輸入失敗，則將一個新的默認初始化的對象賦值給操作對象。

下面是一個例子（將上一個例子修改）：

class Student
{
    public:
        //構造函數，列表初始化
        Student():num(0),name(""){}
    //重載輸出運算符    
    friend  ostream  &operator<<(ostream &os,const Student &stu);  //聲明爲友元
    //重載輸入運算符
    friend  istream  &operator>>(istream &is,Student &stu);
    private:
        int      num;
        string   name;
};

ostream  &operator<<(ostream &os,const Student &stu)
{
    os<<stu.num<<" "<<stu.name;
    return os;
}

istream  &operator>>(istream &is,Student &stu)
{
    is>>stu.num>>stu.name;
    //輸入判斷
    if(!is)
        stu = Student(); //如果失敗，默認初始化
    return is;
}

int main()
{
    Student  stu;
    cout<<"input:"<<endl;
    //調用重載的輸入運算符函數
    cin>>stu;

    cout<<"output:";
    //調用者在使用的時候決定是否換行
    cout<<stu<<endl;

    return 0;
}

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轉自：http://blog.csdn.net/lyh__521/article/details/49601489