C++ 重载 << 和 >> 运算符

流提取运算符（>>）和流插入运算符（<<）可以被重载用于输入输出操作。

注意，我们到目前为止，必须调用toString() 函数返回一个表示Rational对象的字符串，再把它显示出来。例如，为了显示Rational 对象r，要编写一下代码：

//形式1
cout << r.toString();

而不能直接使用：

//形式2
cout << r;

但我们平时见到的int、double、string类型都可以直接使用 << 和 >> 运算符，所以我们来重载一下。

上面的形式2等同于：

<< (cout, r)
//或者
operator << (cout, r)

运算符 << 有两个操作数，即cout和r，分别是ostream类的实例，和Rational类的实例。因此，cout不能作为Rational类的成员函数被重载，所以我们把它声明为Rational类的友元函数（详见C++ 访问私有成员——友元函数和友元类）。

friend ostream& operator<<(ostream& out, const Rational rational);

实现：

ostream& operator<<(ostream& out, const Rational rational) {
    out << rational.numerator << "/" << rational.denominator;
    return out;
}

同理，重载 >> 运算符时也要声明为友元函数。

friend istream& operator>>(istream& in, Rational& rational);

实现（注意添加头文件<iostream>，因为cout在<iostream>中）：

istream& operator>>(istream& in, Rational& rational) {
    cout << "Enter numerator: ";
    in >> rational.numerator;

    cout << "Enter denominator: ";
    in >> rational.denominator;

    return in;
}

测试：

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

using namespace std;

int main()
{
    Rational r1, r2;

    cout << "第1个有理数" << endl;
    cin >> r1;

    cout << "第2个有理数" << endl;
    cin >> r2;

    cout << "r1 = " << r1 << "\nr2 = " << r2 << endl;

    return 0;
}

运行结果：