关系运算符的重载

IO标准库使用“>>”和“<<”运算符执行输入输出操作，对于这两个运算符来说，IO库定义了其基本数据类型的操作，但若要直接对类对象进行输入输出，则需要在类中重载这两个运算符。

输入输出运算符只能重载成类的非成员函数，因为它们左侧的运算对象必须是istream/ostream，而如果重载成类的成员函数，则左侧的操作对象将是我们定义的一个类对象。重载“<<”和“>>”运算符的一般格式如下所示：

ostream& operator<<(ostream&, const 类对象引用);
istream& operator>>(istream&, 类对象引用);

对于输出运算符“<<”来说，第一个参数是ostream对象引用，因为向流中写入数据会改变流的状态，所以不能用const修饰ostream对象。对于输入运算符来说，第一个参数是istream对象的引用，第二个参数要向其中存入数据的对象，不能为常量。

为了加深读者对“<<”和“>>”运算重载的理解，接下来通过一个案例来重载两个运算符，具体代码如例1所示。

例1

 1    #include <iostream>
 2    using namespace std;
 3    class A
 4    {
 5    private:
 6        int x;
 7        int y;
 8    public:
 9        A(int x1 = 0, int y1 = 0):x(x1), y(y1){}
 10        friend ostream& operator<< (ostream& os, const A& a); //重载<<运算符
 11        friend istream& operator>> (istream& is, A& a); //重载>>运算符
 12    };
 13    ostream& operator<< (ostream& os, const A& a)
 14    {
 15        os << "(" << a.x << "," <<a.y << ")"; //输出类的数据成员
 16        return os;
 17    }
 18    istream& operator>> (istream& is, A& a)
 19    {
 20        is >> a.x >> a.y; //输入类的成员数据
 21        return is;
 22    }
 23    int main()
 24    {
 25        A a1(1, 2), a2(3, 4);
 26        cout <<"a1:"<< a1 << endl;
 27        cout << "a2:" << a2 << endl;
 28        
 29        cout << "请重新为a2对象输入数据：" << endl;
 30        cin >> a2;
 31        cout << "重新输入后a2:" << a2 << endl;
 32    
 33        system("pause");
 34        return 0;
 35    }

运行结果如图1所示。

图1 例1运算结果

由图1所知，例1中重载“<<”和“>>”运算符成功，这样便可以像基本数据类型一样直接对类对象进行输入输出，不用再编写例4-1中的show()成员函数，而且使用起来更为简洁。

注意：通常情况下，输出运算符主要负责输出对象的内容，而非控制格式，此时不应该把换行符也重载进去。如果把换行符也重载进去，用户有时想在同一行输出一些描述性的文本，就无法完成了。因此，在重载输出运算符时，应尽量少一些格式化操作，可以使用户控制更多输出细节。