流运算符

本课属于 Coddy C++ 学习旅程的“面向对象编程”单元。第 43 课，共 104 课。

流插入运算符（<<）和流提取运算符（>>）可以让你将自定义类与 std::cout 和 std::cin 一起使用。与我们目前介绍过的运算符不同，这些运算符必须实现为非成员函数，因为左操作数是流，而不是你的类。

class Point {
    int x, y;
    
public:
    Point(int x, int y) : x(x), y(y) {}
    
    // 声明为友元，以便访问私有成员
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Point& p);
    friend std::istream& operator>>(std::istream& is, Point& p);
};

std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Point& p) {
    os << "(" << p.x << ", " << p.y << ")";
    return os;
}

std::istream& operator>>(std::istream& is, Point& p) {
    is >> p.x >> p.y;
    return is;
}

这两个运算符都会返回流的引用，因此可以像这样进行链式调用：std::cout << p1 << p2。插入运算符通过 const 引用接收对象，因为它只读取数据；而提取运算符接收非 const 引用，因为它会修改对象。

现在你可以在流中自然地使用 Point：

Point p(3, 4);
std::cout << "Location: " << p << std::endl;    // 输出：Location: (3, 4)

Point p2(0, 0);
std::cin >> p2;    // 将两个整数读入 p2

挑战

简单

让我们构建一个 Temperature 类，通过重载流运算符，让它能与 std::cout 和 std::cin 无缝配合使用。这是一个实用场景：你可以用易读的格式显示温度，也可以自然地从输入中读取温度。

你将创建两个文件来组织代码：

Temperature.h：定义一个 Temperature 类，用于存储温度值（类型为 double）和单位标签（类型为 char，可以是表示摄氏度的 'C' 或表示华氏度的 'F'）。你的类应包含：
- 用于存储温度值和单位的私有成员
- 默认构造函数，将温度初始化为 0.0 摄氏度
- 带参数的构造函数，接收一个值和一个单位
- 获取器 getValue() 和 getUnit()（两者均为 const）
- 流插入运算符（<<）和流提取运算符（>>）的友元声明
将流运算符实现为非成员函数：
- 插入运算符应以 VALUE UNIT 的格式输出温度（例如，25.5 C 或 77.9 F）。温度值保留一位小数。
- 提取运算符应从流中读取一个值和一个单位字符，并将它们存入 Temperature 对象。
两个运算符都必须返回流的引用，以便支持链式操作。
main.cpp：从输入中读取两个温度。每个温度单独占一行，格式为 value unit（例如，25.5 C）。
创建两个 Temperature 对象，使用提取运算符从 std::cin 中读取它们。然后使用插入运算符按以下格式输出它们：
```
Temperature 1: <temp1>
Temperature 2: <temp2>
```
例如，如果输入为：
```
25.5 C
98.6 F
```
输出应为：
```
Temperature 1: 25.5 C
Temperature 2: 98.6 F
```

使用 <iomanip> 中的 std::fixed 和 std::setprecision(1) 将温度值格式化为恰好保留一位小数。别忘了在头文件中添加头文件保护。

亲手试试

#include <iostream>
#include "Temperature.h"

int main() {
    // TODO：创建两个 Temperature 对象
    
    // TODO：使用提取运算符（>>）从 std::cin 读取两个温度值
    
    // TODO：使用插入运算符（<<）输出温度值
    // 格式：
    // Temperature 1: <temp1>
    // Temperature 2: <temp2>
    
    return 0;
}

自我测试

这节课包含一个小测验。开始学习即可作答，并记录你的进度。

面向对象编程中的所有课

自己练习： C++ 在线编译器