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原文链接：http://blog.csdn.net/lyh__521/article/details/49601489

重载输入输出运算符

我们平时可以用流 std::cout<<str<<n ; std::cin>>str>>n ; 输出、输入字符串和整型等内置类型的值。但是对于我们自定义的类，比如 Student 类，却不能直接通过 cout<<Student 或 cin>>Student 这样的形式来输出类的内容或给类赋值。怎么办呢？我们可以通过重载输出、输入运算符，让自定义的类也支持这样的操作。

重载输出运算符

通常情况下，输出运算符的第一个形参是一个非常量的ostream 对象的引用。（非常量是因为向流写入内容会改变其状态; 用引用是因为流对象不支持复制）
第二个参数一般来说是一个常量的引用，该常量是我们想要输出的类类型。（用引用是因为我们希望避免复制实参; 用常量是因为通常打印对象的时候不需要改变对象的内容）
输出运算符应尽量减少格式化的操作，尤其是换行符，这样有利于用户对输出格式的控制。
一般会声明为友元函数（friend），这样输出运算符函数才能使用类的私有成员
输入、输出运算符都必须是非成员函数。否则，他们的左侧运算对象将是我们的类的一个对象。

//例如，假设我们定义了类Student，输出运算符函数为成员函数
class Student{
 ...
 ostream  &operator<<(ostream &os);
 ...
};
...
Student    stu;
//为了直观，用这种方式调用输出运算符函数
stu.operator<<(cout);   //等价于，stu<<cout ,显然已经错了

下面是一个例子：

#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);  //声明为友元
    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");

    //调用者在使用的时候决定是否换行
    cout<<stu<<endl;

    return 0;
}

这里写图片描述

重载输入运算符

通常情况下，输入运算符的第一个形参是运算符将要读取的流的引用，第二个形参是将要读入到的（非常量）对象的引用。（第二个形参非常量是因为目的就是将数据读入对象中，所以对象会被改变。）
该运算符通常会返回某个给定流的引用。
输入运算符必须处理输入可能失败的情况，而输出运算符不需要。

输入时会发生的错误

可能会发生下列错误：
1. 当流含有错误类型的数据时读取操作可能失败（输入数据与类型不匹配）。一旦发生错误，后续的流使用都将失败。
2. 当读取操作到达文件末尾或者遇到输入流的其他错误时也会失败。

检查输入是否成功

如果我们不进行错误判断，可能会出现对象只有部分成员被赋了值，另外的成员未被赋值或赋值错误，这很可能导致该对象在以后的使用过程中引发错误。

解决的办法是，对输入结果进行判断，如果输入失败，则将一个新的默认初始化的对象赋值给操作对象。

下面是一个例子（将上一个例子修改）：

class Student
{
    public:
        //构造函数，列表初始化
        Student():num(0),name(""){}
    //重载输出运算符    
    friend  ostream  &operator<<(ostream &os,const Student &stu);  //声明为友元
    //重载输入运算符
    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;
    //输入判断
    if(!is)
        stu = Student(); //如果失败，默认初始化
    return is;
}

int main()
{
    Student  stu;
    cout<<"input:"<<endl;
    //调用重载的输入运算符函数
    cin>>stu;

    cout<<"output:";
    //调用者在使用的时候决定是否换行
    cout<<stu<<endl;

    return 0;
}

这里写图片描述