C++的流插入運算符“<<”和流提取運算符“>>”是C++在類庫中提供的，所有C++編譯系統都在類庫中提供輸入流類istream和輸出流類ostream。cin和cout分別是istream類和ostream類的對象。在類庫提供的頭文件中已經對“<<”和“>>”進行了重載，使之作為流插入運算符和流提取運算符，能用來輸出和輸入C++標準類型的數據。因此，凡是用“cout<<”和“cin>>”對標準類型數據進行輸入輸出的，都要用#include 把頭文件包含到本程序文件中。
用戶自己定義的類型的數據，是不能直接用“<<”和“>>”來輸出和輸入的。如果想用它們輸出和輸入自己聲明的類型的數據，必須對它們重載。
對“<<”和“>>”重載的函數形式如下：
istream & operator >> (istream &, 自定義類 &); ostream & operator << (ostream &, 自定義類 &);
即重載運算符“>>”的函數的第一個參數和函數的類型都必須是istream&類型，第二個參數是要進行輸入操作的類。重載“<<”的函數的第一個參數和函數的類型都必須是ostream&類型，第二個參數是要進行輸出操作的類。因此，只能將重載“>>”和“<<”的函數作為友元函數或普通的函數，而不能將它們定義為成員函數。
重載流插入運算符“<<”
在程序中，人們希望能用插入運算符“<<”來輸出用戶自己聲明的類的對象的信息，這就需要重載流插入運算符“<<”。
[例] 用重載的“<<”輸出復數。
#include <iostream>using namespace std;class Complex{ public: Complex( ){real=0;imag=0;} Complex(double r,double i){real=r;imag=i;} Complex operator + (Complex &c2); //運算符“+”重載為成員函數 friend ostream& operator << (ostream&,Complex&); //運算符“<<”重載為友元函數 private: double real; double imag;};Complex Complex::operator + (Complex &c2)//定義運算符“+”重載函數{ return Complex(real+c2.real,imag+c2.imag);}ostream& operator << (ostream& output,Complex& c) //定義運算符“<<”重載函數{ output<<"("<<c.real<<"+"<<c.imag<<"i)"<<endl; return output;}int main( ){ Complex c1(2,4),c2(6,10),c3; c3=c1+c2; cout<<c3; return 0;}注意，在Visual C++ 6.0環境下運行時，需將第一行改為#include <iostream.h>，并刪去第2行，否則編譯不能通過。運行結果為：
(8+14i)
可以看到在對運算符“<<”重載后，在程序中用“<<”不僅能輸出標準類型數據，而且可以輸出用戶自己定義的類對象。用“cout<<c3”即能以復數形式輸出復數對象c3的值。形式直觀，可讀性好，易于使用。
下面對怎樣實現運算符重載作一些說明。程序中重載了運算符“<<”，運算符重載函數中的形參output是ostream類對象的引用，形參名output是用戶任意起的。分析main函數最后第二行：
cout<<c3;
運算符“<<”的左面是cout，前面已提到cout是ostream類對象。“<<”的右面是c3，它是Complex類對象。由于已將運算符“<<”的重載函數聲明為Complex類的友元函數，編譯系統把“cout<<c3”解釋為
operator<<(cout, c3)
即以cout和c3作為實參，調用下面的operator<<函數：
ostream& operator<<(ostream& output,Complex& c) { output<<"("<<c.real<<"+"<<c.imag<<"i)"<<endl; return output; }
調用函數時，形參output成為cout的引用，形參c成為c3的引用。因此調用函數的過程相當于執行：
cout<<″(″<<c3.real<<″+″<<c3.imag<<″i)″<<endl; return cout;
請注意，上一行中的“<<”是C++預定義的流插入符，因為它右側的操作數是字符串常量和double類型數據。執行cout語句輸出復數形式的信息。然后執行return語句。
請思考，return output的作用是什么？回答是能連續向輸出流插入信息。output是ostream類的對象，它是實參cout的引用，也就是cout通過傳送地址給output，使它們二者共享同一段存儲單元，或者說output是cout的別名。因此，return output就是return cout，將輸出流cout的現狀返回，即保留輸出流的現狀。
請問返回到哪里？剛才是在執行
cout<<c3;
在已知cout<<c3的返回值是cout的當前值。如果有以下輸出：
cout<<c3<<c2;
先處理
cout<<c3
即
(cout<<c3)<<c2;
而執行(cout<<c3)得到的結果就是具有新內容的流對象cout，因此，(cout<<c3)<<c2相當于cout(新值)<<c2。運算符“<<”左側是ostream類對象cout，右側是Complex類對象c2，則再次調用運算符“<<”重載函數，接著向輸出流插入c2的數據。現在可以理解了為什么C++規定運算符“<<”重載函數的第一個參數和函數的類型都必須是ostream類型的引用，就是為了返回cout的當前值以便連續輸出。
請讀者注意區分什么情況下的“<<”是標準類型數據的流插入符，什么情況下的“<<”是重載的流插入符。如
cout<<c3<<5<<endl;
有下劃線的是調用重載的流插入符，后面兩個“<<”不是重載的流插入符，因為它的右側不是Complex類對象而是標準類型的數據，是用預定義的流插入符處理的。
還有一點要說明，在本程序中，在Complex類中定義了運算符“<<”重載函數為友元函數，因此只有在輸出Complex類對象時才能使用重載的運算符，對其他類型的對象是無效的。如
cout<<time1; //time1是Time類對象，不能使用用于Complex類的重載運算符
重載流提取運算符“>>”
C++預定義的運算符“>>”的作用是從一個輸入流中提取數據，如“cin>>i;”表示從輸入流中提取一個整數賦給變量i(假設已定義i為int型)。重載流提取運算符的目的是希望將“>>”用于輸入自定義類型的對象的信息。
[例] 在上例的基礎上，增加重載流提取運算符“>>”，用“cin>>”輸入復數，用“cout<<”輸出復數。
#include <iostream>using namespace std;class Complex{ public: friend ostream& operator << (ostream&,Complex&); //聲明重載運算符“<<” friend istream& operator >> (istream&,Complex&); //聲明重載運算符“>>” private: double real; double imag;};ostream& operator << (ostream& output,Complex& c) //定義重載運算符“<<”{ output<<"("<<c.real<<"+"<<c.imag<<"i)"; return output;}istream& operator >> (istream& input,Complex& c) //定義重載運算符“>>”{ cout<<"input real part and imaginary part of complex number:"; input>>c.real>>c.imag; return input;}int main( ){ Complex c1,c2; cin>>c1>>c2; cout<<"c1="<<c1<<endl; cout<<"c2="<<c2<<endl; return 0;}運行情況如下：