C++如何重载<<运算符使其仅作用于类的指定成员

你原本的思路存在两个问题：

1. 类C内重载的operator<<作用的对象是C类实例本身，调用形式应该是c << xxx，无法作用到成员a上
2. C++不允许重载运算符时所有操作数均为内置类型，你没办法直接给int类型的a自定义<<行为

核心实现思路 #

将成员a封装为嵌套自定义类类型，给这个嵌套类单独重载<<运算符实现指定的赋值逻辑，同时重载int转换运算符保证原有int类型的使用逻辑不受影响，示例代码如下：

#include <iostream>
class C
{
private:
    // 嵌套包装类，专门封装a的定制行为
    class AWrapper {
        int val = 0;
    public:
        AWrapper() = default;
        AWrapper(int init_val) : val(init_val) {}
        // 重载<<运算符实现int值赋值
        AWrapper& operator<<(int input) {
            val = input;
            return *this;
        }
        // 重载int转换运算符，可直接把AWrapper实例当int用
        operator int() const {
            return val;
        }
    };
    AWrapper a;
    double b;
public:
    // 可选：加getter方便外部获取a的值
    int getA() const {
        return a;
    }
};

int main ()
{
   C c;
   c.a << 1; // 执行后a内部的val被赋值为1
   std::cout << c.getA() << std::endl; // 输出1
   return 0;
}

扩展支持流输入 #

如果你需要实现伪代码里提到的istream输入能力，只需要在AWrapper里新增对应的operator<<重载即可：

// 在AWrapper类中添加以下成员函数
#include <istream>
AWrapper& operator<<(std::istream& fin) {
    fin >> val;
    return *this;
}

调用示例：

std::cin >> c.a;
// 或者按你要的风格写
c.a << std::cin;

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jojo_Aero_smith_the_dummy