20、C++ 有理数类型的 I/O 操作、赋值与初始化

C++ 有理数类型的 I/O 操作、赋值与初始化

1. 自定义 I/O 操作符

在 C++ 中，我们希望能够直接读写有理数，例如 std::cout << rational{355, 113} 。下面将介绍实现这一功能所需的输入和输出操作符。

1.1 输入操作符

输入操作符（也称为提取器）用于从流中提取数据。它的第一个参数是 std::istream& ，必须是非 const 引用，因为函数会修改流对象；第二个参数也是非 const 引用，用于存储输入值。按惯例，返回类型是 std::istream& ，返回值是第一个参数，这样可以在单个表达式中组合多个输入操作。

每个流都有一个状态掩码来跟踪错误，可用的状态标志如下表所示：
| 标志 | 描述 |
| ---- | ---- |
| badbit | 不可恢复的错误 |
| eofbit | 文件结束 |
| failbit | 无效的输入或输出 |
| goodbit | 无错误 |

如果输入无效，输入函数会在流的错误状态中设置 failbit 。当调用者测试流是否正常时，会测试错误状态。

我们定义有理数的输入格式为一个整数、一个斜杠 / 和另一个整数，元素前后可以有空格，除非输入流中禁用了空格标志。如果输入的整数后面没有斜杠，该整数将成为结果值（隐式分母为 1），此时需要使用 unget() 函数将