【C++】运算符重载 ⑧ ( 左移运算符重载 | 友元函数 / 成员函数 实现运算符重载 | 类对象 使用 左移运算符 )

一、左移运算符重载

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1、友元函数 / 成员函数 实现运算符重载

运算符重载 的正规写法一般都是 使用 成员函数 的形式 实现的 ;

• 加法 + , 减法 - , 自增 ++ , 自减 - - , 一般都使用成员函数 实现 运算符重载 ;

上述 运算符重载 既可以使用 成员函数 进行重载 , 又可以使用友元函数进行重载 ;

只能使用 成员函数 重载的运算符 : = , [] , () , -> 等操作符 只能使用 成员函数 进行重载 ;

只能使用 友元函数 重载的运算符 : 无法修改 左操作数 的情况下 , 只能使用 全局函数 ( 需声明 友元函数 ) 进行重载 ;

2、类对象 使用 左移运算符

平时使用 cout 与 左移操作符 << 向命令行输出数据时 , 只能输出 基础数据类型 和 字符串 ;

cout << "age = " << age << endl; 
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如果 , 想要输出 自定义类对象 , 直接使用下面的代码 , 会报错 ;

	// 自定义类型相加
	Student s1(10, 120), s2(18, 170);

	// 输出对象
	cout << s1 << endl;
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编译时 , 会提示 如下错误 :

error C2679: 二进制“<<”: 没有找到接受“Student”类型的右操作数的运算符(或没有可接受的转换)
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如果想要使用 cout << s1 << endl; 用法输出对象到日志中 , 需要重载 左移操作符 ;

3、左移运算符 << 重载

使用 全局函数 实现 左移运算符 << 重载 :

• 首先 , 写出函数名 , cout << s1 左移操作符重载 , 函数名规则为 " operate " 后面跟上要重载的运算符 , 函数名是 operate<< ;

operate<<
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• 然后 , 根据操作数 写出函数参数 , 参数一般都是 对象的引用 ;
  • cout << s1 左操作数是 ostream cout 标准输出流 , 参数中是引用类型 ;
  • cout << s1 右操作数是 Student s 类对象 , 参数中是引用类型 ;

operator<<(ostream& out, Student& s)
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• 再后 , 根据业务完善返回值 , 返回值可以是 引用 / 指针 / 元素 ; 此处返回 void 即可 ; 返回 ostream& 引用类型 , 是为了支持链式调用 cout << s1 << endl;

ostream& operator<<(ostream& out, Student& s)
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• 最后 , 实现函数体 , 编写具体的运算符操作业务逻辑 ;

// 全局函数 中实现 Student 左移运算符重载
// 返回 ostream& 引用类型 , 是为了支持链式调用 cout << s1 << endl;
ostream& operator<<(ostream& out, Student& s)
{
	// 在函数体中将 Student 对象数据输出到 out 输出流中
	out << s.age << " , " << s.height << endl;

	// 该返回值还需要当左值使用
	return out;
}
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二、完整代码示例

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代码示例 :

#include "iostream"
using namespace std;

class Student
{
public:
	// 带参构造函数 , 为参数设置默认值
	Student(int age = 1, int height = 1)
	{
		this->age = age;
		this->height = height;
	};

public:
	// 打印类数据
	void print()
	{
		cout << "age = " << age << " , height = " << height << endl;
	};

public:
	int age;		// 年龄
	int height;		// 身高
};

// 全局函数 中实现 Student 左移运算符重载
// 返回 ostream& 引用类型 , 是为了支持链式调用 cout << s1 << endl;
ostream& operator<<(ostream& out, Student& s)
{
	// 在函数体中将 Student 对象数据输出到 out 输出流中
	out << s.age << " , " << s.height << endl;

	// 该返回值还需要当左值使用
	return out;
}

int main() {
	// 自定义类型相加
	Student s1(10, 120), s2(18, 170);

	// 输出对象 , 此时 函数执行返回值 当左值
	cout << s1;

	// cout << s1 返回了 ostream& 类型引用
	// 然后执行 ostream cout << endl 
	cout << s1 << endl;

    // 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
    system("pause");

    return 0;
};
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执行结果 :

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请按任意键继续. . .
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