EasyC++67，<< 运算符重载

作者 | 梁唐

大家好，我是梁唐。

这是EasyC++系列的第67篇，来聊聊<< 运算符重载。

重载<<运算符

我们可以对<<运算符进行重载，这样做的好处是我们可以直接使用cout来进行输出。有些类似于Java当中实现toString方法。虽然概念简单，但是实际实现要稍稍复杂一些，我们一点点来说。

还是以之前的Time类为例，假设trip是Time类的一个对象，为了显示它的值，之前是开发了show函数。如果重载了<<运算符之后，我们可以这样输出：

cout << trip;

显然<<是可以被重载的运算符，实际上在C++当中，它已经被重载很多次了。

<<最原本的含义是左移，这是一个位运算，i << 1，表示将i左移一位。由于C++当中整数都以二进制存储，所以这表示i *= 2。cout是一个ostream对象，它能够识别所有的C++基本类型，它对所有的基本类型都重载了operator<<。

现在我们要做的就是重载Time类中的<<运算符。

版本一

我们必须要使用友元函数，因为<<操作符的运算对象并不是Time，而是cout。大概是这个样子：

void operator<<(ostream &os, const Time &t) {
    os << t.hours << " hours, " << t.minutes << " minutes.";
}

版本二

这个版本看起来一切正常，但是有一个缺陷，就是无法执行如下的连续输出：

cout << "Trip Time: " << trip << endl;

当我们使用cout进行连续输出cout << x << y，它的本质是(cout << x) << y。也就是说cout << x的返回结果同样是一个ostream的对象。既然如此，我们只需要将上面的版本改下即可：

ostream& operator<<(ostream &os, const Time &t) {
    os << t.hours << " hours, " << t.minutes << " minutes.";
    return os;
}

注意这里返回的类型是ostream对象的引用，因为函数开始执行的时候，程序传递的就是一个对象的引用，现在又返回回去，也就是说将传递进来的对象又返回了回去。

这样一来才算是真正实现了。