＞＞流提取运算符重载

1. 内置类型（如 int, double）的 >>

• 由 std::istream 的成员函数重载。

• 原因：

  • 内置类型是语言原生支持的，标准库直接在其类内定义成员函数即可。

  • 例如 std::cin >> n 实际上是调用 std::istream::operator>>(int&)。

示例代码（模拟实现）

cpp

class istream {
public:// 成员函数重载 >> 用于内置类型istream& operator>>(int& val) {scanf("%d", &val);  // 实际实现更复杂return *this;}istream& operator>>(double& val) {scanf("%lf", &val);return *this;}
};

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2. 自定义类型（如 std::string, 用户自定义类）的 >>

• 通过全局友元函数重载。

• 原因：

  • 自定义类型的 >> 需要访问该类的私有成员（如 std::string 的缓冲区）。

  • 如果定义为 std::istream 的成员函数，无法直接访问其他类的私有成员。

  • 如果定义为自定义类的成员函数，调用方式会反直觉（如 str >> cin）。

示例代码（标准库的 std::string 实现）

cpp

namespace std {template<typename CharT, typename Traits, typename Allocator>class basic_string {public:// 声明友元函数friend istream& operator>>(istream& is, basic_string& str);};// 全局函数定义template<typename CharT, typename Traits, typename Allocator>istream& operator>>(istream& is, basic_string<CharT, Traits, Allocator>& str) {str.clear();CharT ch;while (is.get(ch) && !isspace(ch)) {str.push_back(ch);  // 访问私有成员}return is;}
}

用户自定义类的实现示例

cpp

class Person {
private:std::string name;int age;
public:// 声明友元函数friend std::istream& operator>>(std::istream& is, Person& p);
};// 全局函数定义
std::istream& operator>>(std::istream& is, Person& p) {is >> p.name >> p.age;  // 访问私有成员return is;
}

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3. 关键对比

特性	内置类型的 >>	自定义类型的 >>
重载位置	std::istream 的成员函数	全局友元函数
访问权限	无需特殊权限（内置类型无私有成员）	需友元声明以访问类的私有成员
调用方式	cin >> n（cin.operator>>(n)）	cin >> obj（operator>>(cin, obj)）
代表案例	int, double, char	std::string, 用户自定义类