C++类与对象笔记十二：运算符重载二：左移运算符重载

左移运算符重载：可以打印输出自定义数据类型。

为了输出重载，我们先看看现有的输出函数。输出类型为std下的ostream类型的引用。

标准输出流（全局只能有一个）。

返回值类型为ostream，函数名称operator<<，输入参数为我们自定义类型。

仿照加号运算符重载，我们先试试成员函数。

ostream& operator<<(Person& p) {}

利用成员函数重载左移运算符调用情形：p.operator<<(p)。先有一个对象调用函数，然后还要输入一个对象。这不是我们期望的：cout << p；的情景。简写方式只能通过p << cout方式调用。

我们把cout也加入进去：返回一个ostream类型，这样可以形成链式编程。

ostream& operator<<(ostream& cout)
{cout << "这个对象的m_A的值为：" << this->m_A << "这个对象的m_B的值为：" << this->m_B;return cout;
}

这样成员函数的输入是一个ostream流的引用，输出也是一个ostream流的引用，可以满足链式需求。

调用情况：

Person p(11, 22);
// 直接调用：
//p.operator<<(cout) << endl;
// 返回类型：调用方式一。
//ostream& out = p.operator<<(cout) << endl;
// 支持这种调用。
//p << cout << endl;

输出：

这个对象的m_A的值为：11。 这个对象的m_B的值为：22

代码：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>class Person
{
public:Person(int a, int b){this->m_A = a;this->m_B = b;}ostream& operator<<(ostream& outStream){outStream << "这个对象的m_A的值为：" << this->m_A << "。 这个对象的m_B的值为：" << this->m_B;return outStream;}public:int m_A;int m_B;
};void test01()
{Person p(11, 22);// 直接调用：//p.operator<<(cout) << endl;// 返回类型：//ostream& out = p.operator<<(cout) << endl;// 支持这种调用。p << cout << endl;
}
int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

调用方式是:p<< cout。方向反了，我们希望的场景是：cout << p;

利用成员函数实现这样的场景不行了。只能采用全局函数的形式。

一般不会利用成员函数重载左移运算符<< ，因为无法实现cout在左侧的情况。只能用全局函数来实现。

简写方式是cout << p；所以应该是cout在左，在前，p在右，在后。定义一个全局函数：

void operator<<(cout, Person p) {} // 本质:operator<<(cout, p)简化形式可以写成cout << p;

本质：operator(cout, p)，可简化写为：cout << p；

上面我们查到cout的类型为ostream；然后为了保证cout的全局唯一性：我们输入cout的引用。

补充函数：

void operator<<(ostream& cout, Person p)  // 本质:operator<<(cout, p)简化形式可以写成cout << p;
{cout << "m_A = " << p.m_A << "; m_B = " << p.m_B;
}

此时可调用如下：

void test02()
{Person p(11, 22);operator<<(cout, p);//cout << p;
}

简化调用没问题。本质调用operator<< 也没问题。

但是cout支持链式编程，即可以在后面不断接<<，所以应该返回对于cout本体的引用。

全局函数变更为：将局部变量名换成out也可以。

ostream& operator<<(ostream& out, Person p)  // 本质:operator<<(out, p)简化形式可以写成cout << p;
{out << "m_A = " << p.m_A << "; m_B = " << p.m_B;return out;
}

还剩最后一个问题:

在类内：一般我们把字段设置为私有private。这样在类外基于全局函数的运算符重载将无法访问到字段，所以整套的做法：要把全局函数的重载声明作为友元放在类内。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>class Person
{friend ostream& operator<<(ostream& out, Person p);
public:Person(int a, int b){this->m_A = a;this->m_B = b;}//ostream& operator<<(ostream& outStream)//{//   outStream << "这个对象的m_A的值为：" << this->m_A << "。 这个对象的m_B的值为：" << this->m_B;//    return outStream;//}private:int m_A;int m_B;
};ostream& operator<<(ostream& cout, Person p)  // 本质:operator<<(cout, p)简化形式可以写成cout << p;
{cout << "m_A = " << p.m_A << "; m_B = " << p.m_B;return cout;
}void test02()
{Person p(11, 22);//operator<<(cout, p) << endl;cout << p << endl;}
void test01()
{Person p(11, 22);// 直接调用：//p.operator<<(cout) << endl;// 返回类型：//ostream& out = p.operator<<(cout) << endl;// 支持这种调用。//p << cout << endl;
}
int main()
{test02();cout;system("pause");return 0;
}

需要总结的几点:结合上一个案例加号运算符重载：发现

运算符重载作为类内成员函数，在调用时是p1.operator+(p2)。可简写为p1+p2。或者p2+p1。
运算符重载作为类外全局函数，在调用时是opearator(p1, p2)。可简写为p1+p2。后者p2+p1。
- 也就是说必须类内成员函数输入参数有一个二元运算符中的一元，类外一元作为一元。
- 类外全局函数输入参数是二元运算符中的两个元。
加号无所谓方向要求。左移运算符因为有方向和顺序，所以无法用类内成员函数实现。在全局实现中也要注意参数顺序。
链式编程返回本体引用。

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