为什么我们需要在重载>>和<<运算符时返回对 istream/ostream 的引用？

Why we need to return reference to istream/ostream while overloading >> and << operators?

本文关键字：gt lt istream ostream 引用 返回 重载 我们 运算符 为什么      更新时间：2023-10-16

如果我不返回din或dout，会发生什么，实际上我正在读一本书，其中作者返回了引用的后台流

istream & operator>>(istream &din,vector &a)
{
    for(int i=0;i<size;i++)
    din>>a.v[i];
    return din;
}
ostream & operator<<(ostream &dout,vector &a)
{
    dout<<"("<<a.v[0];
    for(int i=1;i<size;i++)
    dout<<", "<<a.v[i];
    dout<<")";
    return dout;
}

原因是几个事实的结合。

  1. 您希望能够像中那样连锁输入和输出操作

    in  >> x >> y;
out << z << std::precision(10) << t << std::endl;

    所以您必须再次返回允许operator<<的内容。

  2. 由于您希望操作员处理任何istream，即从std::istream派生的任何对象，因此无法定义

    operator<<(istream_type, object);    // take istream by value

    因为这只适用于特定的istream类型istream_type而不适用于一般的istream。为此，必须使用多态性，即取一个引用或一个指针（它将是从std::istream派生的类的引用或指针）。

  3. 由于您只有对istream的引用，因此不能返回istream对象本身（其类型可能在operator<<定义时尚未定义），而只能返回您已获得的引用。

    可以通过将operator<<定义为template并按值获取和返回istream_type来绕过这一限制，但这需要istream类型具有复制构造函数，而出于充分的原因，它可能没有复制构造函数。

  4. 为了发现多态性，原则上可以使用指针（指向流）而不是引用。然而，operator<<(stream*,const char*)在C++中不允许（至少有一个操作数必须是类或枚举类型）。

    因此，对于流指针，必须使用函数调用语法，然后返回C样式的fprintf(stream*, args...)。

    此外，指针可以为null或悬空，这实际上是它们的默认状态（当在没有初始化器的情况下声明时），而引用可以被认为是有效的（如果没有初始化器，就不能声明它）。

在这种情况下，当返回引用时，您可以在链中组合运算符。例如

std::cout << "Hello " << "Rajat Verma";

这相当于操作员的以下呼叫

operator <<( operator <<( std::cout, "Hello" ), "Rajat Verma" );
             ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
              returns reference to std::cout

还有一件事是，ostream和istream标准对象（如cout和cin）使用私有复制构造函数，因此它们应该通过引用而不是值返回

当您键入：cout<lt；矢量；cout的类型为ostream，因此当您使用"<<"时，它确实需要返回一个具有ostream类型的参数，以便cout工作

相关文章：