这次要讲的内容是：c++11中的tuple（元组）。tuple看似简单，其实它是简约而不简单，可以说它是c++11中一个既简单又复杂的东东，关于它简单的一面是它很容易使用，复杂的一面是它内部隐藏了太多细节，要揭开它神秘的面纱时又比较困难。
tuple是一个固定大小的不同类型值的集合，是泛化的std::pair。和c#中的tuple类似，但是比c#中的tuple强大得多。我们也可以把他当做一个通用的结构体来用，不需要创建结构体又获取结构体的特征，在某些情况下可以取代结构体使程序更简洁，直观。
基本用法
构造一个tuple
tuple<const char*, int>tp = make_tuple(sendPack,nSendSize); //构造一个tuple
这个tuple等价于一个结构体
struct A
{
char* p;
int len;
};
用tuple<const char*, int>tp就可以不用创建这个结构体了，而作用是一样的，是不是更简洁直观了。还有一种方法也可以创建元组，用std::tie，它会创建一个元组的左值引用。
auto tp = return std::tie(1, "aa", 2); //tp的类型实际是： std::tuple<int&,string&, int&>
再看看如何获取它的值：
const char* data = tp.get<0>(); //获取第一个值 int len = tp.get<1>(); //获取第二个值
还有一种方法也可以获取元组的值，通过std::tie解包tuple
int x,y; string a; std::tie(x,a,y) = tp;
通过tie解包后，tp中三个值会自动赋值给三个变量。
解包时，我们如果只想解某个位置的值时，可以用std::ignore占位符来表示不解某个位置的值。比如我们只想解第三个值时：
std::tie(std::ignore,std::ignore,y) = tp; //只解第三个值了
还有一个创建右值的引用元组方法：forward_as_tuple。
std::map<int, std::string> m; m.emplace(std::forward_as_tuple(10, std::string(20, ‘a‘)));
它实际上创建了一个类似于std::tuple<int&&, std::string&&>类型的tuple。
我们还可以通过tuple_cat连接多个tupe
int main()
{
std::tuple<int, std::string, float> t1(10, "Test",
3.14);
int n = 7;
auto t2 = std::tuple_cat(t1, std::make_pair("Foo",
"bar"), t1, std::tie(n));
n = 10;
print(t2);
}
输出结果：
(10, Test, 3.14, Foo, bar, 10, Test, 3.14, 10)
到这里tuple的用法介绍完了，是不是很简单，也很容易使用，相信你使用它之后就离不开它了。我前面说过tuple是简约而不简单。它有很多高级的用法。它和模板元关系密切,要介绍它的高级用法的时候，读者需要一定的模板元基础，如果你只是把它当一个泛型的pair去使用时，这部分可以不看，如果你想用它高级用法的时候就往下看。让我们要慢慢揭开tuple神秘的面纱。
tuple的高级用法
获取tuple中某个位置元素的类型
通过std::tuple_element获取元素类型。
template<typename Tuple>
void Fun(Tuple& tp)
{
std::tuple_element<0,Tuple>::type first = std::get<0>
(mytuple);
std::tuple_element<1,Tuple>::type second = std::get<1>
(mytuple);
}
获取tuple中元素的个数：
tuple t;
int size = std::tuple_size<decltype(t))>::value;
遍历tuple中的每个元素
因为tuple的参数是变长的，也没有for_each函数，如果我们想遍历tuple中的每个元素，需要自己写代码实现。比如我要打印tuple中的每个元素。
template<class Tuple, std::size_t N>
struct TuplePrinter {
static void print(const Tuple& t)
{
TuplePrinter<Tuple, N - 1>::print(t);
std::cout << ", " << std::get<N - 1>(t);
}
};
template<class Tuple>
struct TuplePrinter<Tuple, 1>{
static void print(const Tuple& t)
{
std::cout << std::get<0>(t);
}
};
template<class... Args>
void PrintTuple(const std::tuple<Args...>& t)
{
std::cout << "(";
TuplePrinter<decltype(t), sizeof...(Args)>::print(t);
std::cout << ")\n";
}
根据tuple元素值获取其对应的索引位置
namespace detail
{
template<int I, typename T, typename... Args>
struct find_index
{
static int call(std::tuple<Args...> const& t, T&& val)
{
return (std::get<I - 1>(t) == val) ? I - 1 :
find_index<I - 1, T, Args...>::call(t, std::forward<T>(val));
}
};
template<typename T, typename... Args>
struct find_index<0, T, Args...>
{
static int call(std::tuple<Args...> const& t, T&& val)
{
return (std::get<0>(t) == val) ? 0 : -1;
}
};
}
template<typename T, typename... Args>
int find_index(std::tuple<Args...> const& t, T&& val)
{
return detail::find_index<0, sizeof...(Args) - 1, T, Args...>::
call(t, std::forward<T>(val));
}
int main()
{
std::tuple<int, int, int, int> a(2, 3, 1, 4);
std::cout << find_index(a, 1) << std::endl; // Prints 2
std::cout << find_index(a, 2) << std::endl; // Prints 0
std::cout << find_index(a, 5) << std::endl; // Prints -1 (not found)
}
展开tuple，并将tuple元素作为函数的参数。这样就可以根据需要对tuple元素进行处理了
#include <tuple>
#include <type_traits>
#include <utility>
template<size_t N>
struct Apply {
template<typename F, typename T, typename... A>
static inline auto apply(F && f, T && t, A &&... a)
-> decltype(Apply<N-1>::apply(
::std::forward<F>(f), ::std::forward<T>(t),
::std::get<N-1>(::std::forward<T>(t)),
::std::forward<A>(a)...
))
{
return Apply<N-1>::apply(::std::forward<F>(f),
::std::forward<T>(t),
::std::get<N-1>(::std::forward<T>(t)),
::std::forward<A>(a)...
);
}
};
template<>
struct Apply<0> {
template<typename F, typename T, typename... A>
static inline auto apply(F && f, T &&, A &&... a)
-> decltype(::std::forward<F>(f)
(::std::forward<A>(a)...))
{
return ::std::forward<F>(f)(::std::forward<A>
(a)...);
}
};
template<typename F, typename T>
inline auto apply(F && f, T && t)
-> decltype(Apply< ::std::tuple_size<
typename ::std::decay<T>::type
>::value>::apply(::std::forward<F>(f),
::std::forward<T>(t)))
{
return Apply< ::std::tuple_size<
typename ::std::decay<T>::type
>::value>::apply(::std::forward<F>(f),
::std::forward<T>(t));
}
void one(int i, double d)
{
std::cout << "function one(" << i << ", " << d <<
");\n";
}
int two(int i)
{
std::cout << "function two(" << i << ");\n";
return i;
}
//测试代码
int main()
{
std::tuple<int, double> tup(23, 4.5);
apply(one, tup);
int d = apply(two, std::make_tuple(2));
return 0;
}
看到这里，想必大家对tuple有了一个全面的认识了吧，怎么样，它是简约而不简单吧。对模板元不熟悉的童鞋可以不看tuple高级用法部分，不要为看不懂而捉急，没事的，高级部分一般用不到，知道基本用法就够用了。
tuple和vector比较：
vector只能容纳同一种类型的数据，tuple可以容纳任意类型的数据；
vector和variant比较：
二者都可以容纳不同类型的数据，但是variant的类型个数是固定的，而tuple的类型个数不是固定的，是变长的，更为强大。
原文地址：https://www.cnblogs.com/boost/p/10529418.html