C++11新特性之tuple元组

C++11 标准新引入了一种类模板，命名为 tuple（中文可直译为元组）。

tuple 最大的特点是：实例化的对象可以存储任意数量、任意类型的数据。

tuple 的应用场景很广泛，例如当需要存储多个不同类型的元素时，可以使用 tuple；当函数需要返回多个数据时，可以将这些数据存储在 tuple 中，函数只需返回一个 tuple 对象即可。

tuple 本质是一个以可变模板参数定义的类模板，它定义在 头文件并位于 std 命名空间中。因此要想使用 tuple 类模板，程序中需要首先引入以下代码：

#include 
using std::tuple;

实例化 tuple 模板类对象常用的方法有两种，一种是借助该类的构造函数，另一种是借助 make_tuple() 函数。

tuple 模板类提供有很多构造函数，包括：

1) 默认构造函数

constexpr tuple();

2) 拷贝构造函数

tuple (const tuple& tpl);

3) 移动构造函数

tuple (tuple&& tpl);

4) 隐式类型转换构造函数

template

tuple (const tuple& tpl); //左值方式

template

tuple (tuple&& tpl); //右值方式

5) 支持初始化列表的构造函数

explicit tuple (const Types&... elems); //左值方式

template

explicit tuple (UTypes&&... elems); //右值方式

6) 将pair对象转换为tuple对象

template

tuple (const pair& pr); //左值方式

template

tuple (pair&& pr); //右值方式

#include      // std::cout
#include         // std::tuple
using std::tuple;
int main()
{
    std::tuple first;                             // 1)   first{}
    std::tuple second(first);                     // 2)   second{}
    std::tuple third(std::make_tuple(20, 'b'));   // 3)   third{20,'b'}
    std::tuple fourth(third);                    // 4)的左值方式, fourth{20,'b'}
    std::tuple fifth(10, 'a');                    // 5)的右值方式, fifth{10.'a'}
    std::tuple sixth(std::make_pair(30, 'c'));    // 6)的右值方式, sixth{30,''c}
    return 0;
}

函数上面程序中，我们已经用到了 make_tuple() 函数，它以模板的形式定义在 头文件中，功能是创建一个 tuple 右值对象（或者临时对象）。

对于 make_tuple() 函数创建了 tuple 对象，我们可以上面程序中那样作为移动构造函数的参数，也可以这样用：

auto first = std::make_tuple (10,'a');   // tuple < int, char >
const int a = 0; int b[3];
auto second = std::make_tuple (a,b);     // tuple < int, int* >

程序中分别创建了 first 和 second 两个 tuple 对象，它们的类型可以直接用 auto 表示。

为了方便您在实际开发中使用 tuple 对象，tupe 模板类提供了一个功能实用的成员函数， 头文件中也提供了一些和操作 tuple 对象相关的函数模板和类模板

 tuple 模板类对赋值运算符 = 进行了重载，使得同类型的 tuple 对象可以直接赋值。此外，tuple 模板类还重载了 ==、!=、、>=、

#include 
#include 
int main()
{
    int size;
    //创建一个 tuple 对象存储 10 和 'x'
    std::tuple mytuple(10, 'x');
    //计算 mytuple 存储元素的个数
    size = std::tuple_size::value;
    //输出 mytuple 中存储的元素
    std::cout << std::get<0>(mytuple) << " " << std::get<1>(mytuple) << std::endl;
    //修改指定的元素
    std::get<0>(mytuple) = 100;
    std::cout << std::get<0>(mytuple) << std::endl;
    //使用 makde_tuple() 创建一个 tuple 对象
    auto bar = std::make_tuple("test", 3.1, 14);
    //拆解 bar 对象，分别赋值给 mystr、mydou、myint
    const char* mystr = nullptr;
    double mydou;
    int myint;
    //使用 tie() 时，如果不想接受某个元素的值，实参可以用 std::ignore 代替
    std::tie(mystr, mydou, myint) = bar;
    //std::tie(std::ignore, std::ignore, myint) = bar;  //只接收第 3 个整形值
    //将 mytuple 和 bar 中的元素整合到 1 个 tuple 对象中
    auto mycat = std::tuple_cat(mytuple, bar);
    size = std::tuple_size::value;
    std::cout << size << std::endl;
    return 0;
}

程序执行结果为：

10 x

100

5