一个插入/提取运算符重载函数为什么需要 ostream/istream 参数？

Question

考虑下面带有重载插入和提取运算符的代码。

#include <iostream>

using namespace std;

class CTest
{
    string d_name;
public:
    friend ostream & operator<<(ostream & out, CTest & test);
    friend istream & operator>>(istream & in, CTest & test);
};

ostream & operator<<(ostream & out, CTest & test)
{
    out << "Name: " << test.d_name;
    return out;
}

istream & operator>>(istream & in, CTest & test)
{
    cout << "Enter your name: ";
    string name;
    if(in >> name)
        test.d_name = name;

    return in;
}

int main()
{
    CTest test;
    cin >> test;   // (1)
    cout << test;  // (2)
}

针对这个问题，参数 ostream & out 和 istream & in 的意义是什么？ 由于我们只能看到一个参数（cin >> test 或 cout << test），那么在调用程序中，ostream/istream 引用在哪里传递了 (1) 或 (2)？

- r18ul

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cin >> test 中有两个参数。 - juanchopanza

istream 不是 cin 的同义词，而是它的类型。 - Passer By

如果您没有将流传递给您的operator，那么该函数如何知道应将数据写入哪个流或从哪个流中读取数据？_流操作符_旨在与任何流（std in和out、文件流、网络流、用户定义的流等）一起使用。因此，问题应该是这些运算符函数如何获得两个参数。 - t.niese

你的插入运算符(<<)应该使用const引用：CTest const& test。 - Galik

我的疑问是，对于一个函数，参数是放在括号里传递的，例如：fn(p1, p2); 但这里我无法理解这个函数的设计，因为参数是以非常规的方式传递的：cout(parameter 1) << test(parameter 2)。 - r18ul

了解“运算符重载”。 - Pete Becker

Answer 1

由于在 cin >> test 和 cout << test 中都存在两个参数。 cin 类型为 istream。 cout 类型为 ostream。

这些类型可能不仅限于 cout 和 cin。例如，它们可能是 cerr、clog 或 stringstream。

因此需要两个参数，一个是流变量，另一个是要流式输出的对象。

- gsamaras

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其他的istream和ostream可以包括文件流、cerr、clog(虽然很少使用它)，以及stringstream。这是我能想到的标准库中的全部，但我可能会漏掉一些，而其他像Boost这样的库则实现了它们自己的流类。 - Daniel H

@gsamaras 我无法理解这个函数的设计，它以这种非传统的方式接受参数。 你能否请给我一些提示？ - r18ul

@Rahul 例如，你所拥有的 << 运算符可以将 test.d_name 输出到 cout 或 cerr 中。你希望具有这种灵活性，因为现在你可以编写 (cout << test 和 cerr << test)。希望这能帮到你。 - gsamaras

谢谢回复。是的，我明白使用istream/ostream是为了方便而实现与cerr等相同的功能。我的疑问是 - 对于一个函数，参数是在括号中传递的，例如 - fn(p1，p2)； 但是在这里，我无法理解这个函数的设计，其中参数是以非常规方式传递的。cout（参数1）<< test（参数2）。 - r18ul

Answer 2

cin >> test;

这里，左操作数是类型为std::istream的cin对象，右操作数是您的CTest类对象。

>>运算符的原型

friend istream& operator >> (istream& s, Your class &);

所以，内部我们传递了两个参数。

- msc

Answer 3

为了更好地理解这两个参数的来源，您可以将您的main()函数重写如下：

int main()
{
    CTest test;
    operator>>(std::cin, test);
    operator<<(std::cout, test);
}

- Jan Fischer