插入运算符“＞＞“和提取运算符“＜＜“的重载-Toy模板网

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🐰插入运算符">>"和提取运算符"<<"的重载

🌸（1）要对"<<"和">>"运算符进行重载，必须重载为类的友元函数

🌸（2）重载的友元函数的返回类型应该是ostream对象或者istream对象的引用，即ostream&或istream&

🌸利用"<<",">>"以及"+","-"的重载实现，时差的计算

🐰插入运算符">>"和提取运算符"<<"的重载

在类库提供的头文件中已经对">>"和"<<"进行了重载，使之作为插入运算符和提取运算符，能用来输出和输入C++标准类型的数据。自己定义的类型的数据，是不能直接用"<<"和">>"来输出和输入的。如果想用他们来输入和输出自己定义的类型的数据，就必须对他们进行重载。

实际上，运算符"<<"和">>"已经被重载过很多次了。最初"<<"和">>"运算符是C语言中的位操作符。ostream类对"<<"运算符进行了重载，将其转换为一个输出工具。cout就是ostream的对象，它是智能的，能识别所有的C++基本类型。这是因为对于每种类型，ostream类声明中都包含了相应的重载函数"operator<<"的定义。因此要使cout能够识别自己定义类的对象，就要在自己的类中对"<<"运算符进行重载。

注意：在系统已经定义了ostream类的对象cout，所以我们直接使用cout就行

重载时需注意的地方

🌸（1）要对"<<"和">>"运算符进行重载，必须重载为类的友元函数

为什么一定要重载为的友元函数？

例如：
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
    A(int b=0):a(b)
    {
        ;
    }
    int a;
    ostream& operator<<(ostream& out)
    {
        out<<a;
        return out;
    }
    friend ostream& operator<<(ostream& out,A& ptr);
};
ostream& operator<<(ostream& out,A& ptr)
{
    out<<ptr.a;
    return out;
}
void test1()
{
    A a(520);
    a.operator<<(cout)<<endl;
    a<<cout<<"大河之水天上来"<<endl;
}
void test2()
{
    A a(1314);
    operator<<(cout,a)<<endl;
    cout<<a<<"奔流到海不复回"<<endl;
}
int main()
{
    //如果使用成员函数来重载,使用起来就非常的迷惑，必须把自己定义的类对象写前面， a<<cout,这种形式就很奇怪
    test1();
    //使用友元函数来重载，代码的可读性增强，cout<<a
    test2();
    return 0;
}
结果：
520
520大河之水天上来
1314
1314奔流到海不复回
注意：新的"operator<<"定义使用的orstream类引用out作为它的第一个参数。通常情况下，out引用cout，如表达式"cout<<t"所示。但也可以将这个运算符用于其他的orstream对象。

调用"cout<<t"应用的对象本身，这样，表达式"cout<<a"将导致out是cout1的别名。A对象可以按值或引用来传递，因为这两种形式都使函数能够使用对象的值。引用更节省空间和时间

🌸（2）重载的友元函数的返回类型应该是ostream对象或者istream对象的引用，即ostream&或istream&

注意：对于">>"运算符重载函数的原理相同

🌸利用"<<",">>"以及"+","-"的重载实现，时差的计算
#include<iostream>
using namespace std;
class Timer
{
public:
  Timer()
    {
      hours=0;
      minutes=0;
    }
    Timer(int h,int m):hours(h),minutes(m)
    {
        ;
    }
    friend Timer operator+(Timer& pf,Timer& pc);
    friend Timer operator-(Timer& pf,Timer& pc);
    friend ostream& operator<<(ostream& out,Timer& ptr);
    friend istream& operator>>(istream& in,Timer& ptr);
private:
    int hours;
    int minutes;
};
Timer operator+(Timer& pf,Timer& pc)
{
    Timer ptr;
    ptr.minutes=pf.minutes+pc.minutes;
    ptr.hours=pf.hours+pc.hours+ptr.minutes/60;
    ptr.minutes%=60;
    return ptr;
}
Timer operator-(Timer& pf,Timer& pc)
{
    Timer ptr;
    int x;
    x=pf.hours*60+pf.minutes-pc.hours*60-pc.minutes;
    ptr.hours=x/60;
    ptr.minutes=x%60;
    return ptr;
}
ostream& operator<<(ostream& out,Timer& ptr)
{
    out<<ptr.hours<<" hours"<<","<<ptr.minutes<<" minutes";
    return out;
}
istream& operator>>(istream& in,Timer& ptr)
{
    cout<<"Input hours and minutes:";
    in>>ptr.hours>>ptr.minutes;
    return in;
}
int main()
{
    Timer t1,t2,t3,t4;
    cin>>t1>>t2;
    cout<<"t1="<<t1<<endl;
    cout<<"t2="<<t2<<endl;
    t3=t1+t2;
    cout<<"t3=t1+t2="<<t3<<endl;
    t4=t1-t2;
    cout<<"t4=t1-t2="<<t4<<endl;
    return 0;

}
运行结果：
Input hours and minutes:23 13
Input hours and minutes:21 39
t1=23 hours,13 minutes
t2=21 hours,39 minutes
t3=t1+t2=44 hours,52 minutes
t4=t1-t2=1 hours,34 minutes