C++如何使用流插入和提取运算符_C++重载实现自定义类型IO-C++-PHP中文网

C++如何使用流插入和提取运算符_C++重载实现自定义类型IO

裘德小鎮的故事

发布： 2025-11-23 17:19:02

原创

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重载<<和>>运算符可使自定义类型支持cout/cin输入输出。因C++默认不支持类对象的直接IO，需通过友元函数重载实现，返回流引用以支持链式操作，如Complex类输出实部虚部。

c++如何使用流插入和提取运算符_c++重载<<和>>实现自定义类型io

在C++中，流插入运算符（<<）和流提取运算符（>>）用于实现自定义类型的输入输出。通过重载这两个运算符，可以让自定义类的对象像基本类型一样使用 cout 和 cin。

为什么需要重载 << 和 >>

默认情况下，C++不支持直接对自定义类型（如类或结构体）使用 cout << 或 cin >>。要实现对象的输入输出，必须重载流运算符，使其能访问对象的私有或保护成员。

重载流插入运算符 <<

流插入运算符用于输出，通常重载为友元函数，以便访问类的私有成员。

示例：

假设有一个表示复数的类 Complex：

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class Complex {
private:
    double real, imag;
public:
    Complex(double r = 0, double i = 0) : real(r), imag(i) {}

    // 声明友元函数
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const Complex& c);
};

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实现重载函数：

std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const Complex& c) {
    out << c.real;
    if (c.imag >= 0)
        out << "+" << c.imag << "i";
    else
        out << c.imag << "i";
    return out;  // 支持链式输出
}

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使用方式：

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Complex c(3.5, -2.1);
std::cout << c << std::endl;  // 输出: 3.5-2.1i

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重载流提取运算符 >>

流提取运算符用于输入，也常定义为友元函数。

在类中声明：

friend std::istream& operator>>(std::istream& in, Complex& c);

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实现函数：

std::istream& operator>>(std::istream& in, Complex& c) {
    std::cout << "实部: ";
    in >> c.real;
    std::cout << "虚部: ";
    in >> c.imag;
    return in;  // 支持链式输入
}

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使用示例：

Complex c;
std::cin >> c;
std::cout << "你输入的是: " << c << std::endl;

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关键要点

重载流运算符时需要注意以下几点：

两个运算符通常声明为类的友元函数，以便访问私有成员
返回类型应为流引用（std::ostream& 或 std::istream&），以支持链式操作
参数中的对象一般用const引用（输出）或非const引用（输入）传递，避免拷贝
输入函数应处理可能的格式错误，实际项目中可加入输入验证

基本上就这些。掌握流运算符重载后，你的自定义类型就能自然地融入C++的标准IO体系，代码更直观易用。

以上就是C++如何使用流插入和提取运算符_C++重载实现自定义类型IO的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！

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