C++ tuple的介绍及使用

huangwuming714
443 阅读3分钟

模板形参

Types...-tuple 所存储的元素的类型。支持空列表。

成员函数

(构造函数)构造新的 tuple  (公开成员函数)
operator=赋值一个 tuple 的内容给另一个  (公开成员函数)
swap交换二个 tuple 的内容  (公开成员函数)

非成员函数

make_tuple创建一个类型由参数类型定义的tuple对象  (函数模板)
tie创建左值引用的一个 tuple ，或解包 tuple 为独立对象  (函数模板)
forward_as_tuple创建右值引用的 tuple  (函数模板)
tuple_cat通过连接任意数量的元组来创建一个tuple  (函数模板)
std::get(std::tuple)tuple 访问指定的元素  (函数模板)
operator== operator!= operator< operator<= operator> operator>=按字典顺序比较 tuple 中的值  (函数模板)
std::swap(std::tuple)(C++11)特化 std::swap 算法  (函数模板)

辅助类

tuple_size在编译时获得tuple的大小  (类模板特化)
tuple_element获得指定元素的类型  (类模板特化)
std::uses_allocator<std::tuple>(C++11)特化 std::uses_allocator 类型特性  (类模板特化)
ignore用 tie 解包 tuple 时用来跳过元素的占位符  (常量)

 示例及使用建议

一般来说，使用make_tuple来构建一个tuple，

使用get<pos>(tuple_name)来获取tuple在pos位置的值，

使用tuple_size<tuple_name<type_list>>::value来获得一个tuple的大小。

例1：

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
#include<tuple>

using namespace std;
int main(){
auto tp=make_tuple(12,"name","note");
cout<<get<0>(tp)<<","<<get<1>(tp)<<","<<get<2>(tp)<<endl;
cout<<tuple_size<tuple<int,string,string>>::value<<endl;

return 0;
}

输出：

  12,name,note

  1. 3

示例2：

#include <tuple>
#include <iostream>
#include <string>
#include <stdexcept>

std::tuple<double, char, std::string> get_student(int id)
{
if (id == 0) return std::make_tuple(3.8, 'A', "Lisa Simpson");
if (id == 1) return std::make_tuple(2.9, 'C', "Milhouse Van Houten");
if (id == 2) return std::make_tuple(1.7, 'D', "Ralph Wiggum");
throw std::invalid_argument("id");
}

int main()
{
auto student0 = get_student(0);
std::cout << "ID: 0, "
<< "GPA: " << std::get<0>(student0) << ", "
<< "grade: " << std::get<1>(student0) << ", "
<< "name: " << std::get<2>(student0) << '\n';

double gpa1;
char grade1;
std::string name1;
std::tie(gpa1, grade1, name1) = get_student(1);
std::cout << "ID: 1, "
<< "GPA: " << gpa1 << ", "
<< "grade: " << grade1 << ", "
<< "name: " << name1 << '\n';

// C++17 结构化绑定：
auto [ gpa2, grade2, name2 ] = get_student(2);
std::cout << "ID: 2, "
<< "GPA: " << gpa2 << ", "
<< "grade: " << grade2 << ", "
<< "name: " << name2 << '\n';
}

输出：

  1. ID: 0, GPA: 3.8, grade: A, name: Lisa Simpson
  2. ID: 1, GPA: 2.9, grade: C, name: Milhouse Van Houten
  3. ID: 2, GPA: 1.7, grade: D, name: Ralph Wiggum

C++11 tuple 元组

 

tuple容器(元组) , 是表示元组容器, 是不包含任何结构的,快速而低质(粗制滥造, quick and dirty)的, 可以用于函数返回多个返回值;

tuple容器, 可以使用直接初始化, 和 "make_tuple()"初始化, 访问元素使用 "get<>()"方法, 注意get里面的位置信息, 必须是常量表达式(const expression) ;

可以通过 "std::tuple_size<decltype(t)>::value" 获取元素数量; "std::tuple_element<0, decltype(t)>::type" 获取元素类型;

如果tuple类型进行比较, 则需要保持元素数量相同, 类型可以比较, 如相同类型, 或可以相互转换类型(int&double);

无法通过普通的方法遍历tuple容器, 因为"get<>()"方法, 无法使用变量获取值;

以下代码包含一些基本的用法, 详见注释;

 示例代码：

 

/*eclipse cdt, gcc 4.8.1*/  
  
#include <iostream>  
#include <vector>  
#include <string>  
#include <tuple>  
  
using namespace std;  
  
std::tuple<std::string, int>  
giveName(void)  
{  
    std::string cw("Caroline");  
    int a(2013);  
    std::tuple<std::string, int> t = std::make_tuple(cw, a);  
    return t;  
}  
  
int main()  
{  
    std::tuple<int, double, std::string> t(64, 128.0, "Caroline");  
    std::tuple<std::string, std::string, int> t2 =  
            std::make_tuple("Caroline", "Wendy", 1992);  
  
    //返回元素个数  
    size_t num = std::tuple_size<decltype(t)>::value;  
    std::cout << "num = " << num << std::endl;  
  
    //获取第1个值的元素类型  
    std::tuple_element<1, decltype(t)>::type cnt = std::get<1>(t);  
    std::cout << "cnt = " << cnt << std::endl;  
  
    //比较  
    std::tuple<int, int> ti(24, 48);  
    std::tuple<double, double> td(28.0, 56.0);  
    bool b = (ti < td);  
    std::cout << "b = " << b << std::endl;  
  
    //tuple作为返回值  
    auto a = giveName();  
    std::cout << "name: " << get<0>(a)  
            << " years: " << get<1>(a) << std::endl;  
  
    return 0;  
}

 

输出结果：

num = 3  
cnt = 128  
b = 1  
name: Caroline years: 2013

 

C++ pair 点对

1 pair的应用

pair是将2个数据组合成一个数据，当需要这样的需求时就可以使用pair，如stl中的map就是将key和value放在一起来保存。另一个应用是，当一个函数需要返回2个数据的时候，可以选择pair。 pair的实现是一个结构体，主要的两个成员变量是first second 因为是使用struct不是class，所以可以直接使用pair的成员变量。

 

2 make_pair函数

template pair make_pair(T1 a, T2 b) { return pair(a, b); }

很明显，我们可以使用pair的构造函数也可以使用make_pair来生成我们需要的pair。 一般make_pair都使用在需要pair做参数的位置，可以直接调用make_pair生成pair对象很方便，代码也很清晰。 另一个使用的方面就是pair可以接受隐式的类型转换，这样可以获得更高的灵活度。灵活度也带来了一些问题如：

std::pair<int, float>(1, 1.1);

std::make_pair(1, 1.1);

是不同的，第一个就是float，而第2个会自己匹配成double。

 

类模板：template <class T1, class T2> struct pair

参数：T1是第一个值的数据类型，T2是第二个值的数据类型。

功能：pair将一对值组合成一个值，这一对值可以具有不同的数据类型（T1和T2），两个值可以分别用pair的两个公有函数first和second访问。

具体用法：

1.定义（构造）：

1     pair<int, double> p1;  //使用默认构造函数
2     pair<int, double> p2(1, 2.4);  //用给定值初始化
3     pair<int, double> p3(p2);  //拷贝构造函数

 

2.访问两个元素（通过first和second）：

1     pair<int, double> p1;  //使用默认构造函数
2     p1.first = 1;
3     p1.second = 2.5;
4     cout << p1.first << ' ' << p1.second << endl;

输出结果：1 2.5

 

3.赋值operator = ：

（1）利用make_pair：

1     pair<int, double> p1;
2     p1 = make_pair(1, 1.2);

（2）变量间赋值：

 

    pair<int, double> p1(1, 1.2);
    pair<int, double> p2 = p1;

 

 

Pair类型概述

pair是一种模板类型，其中包含两个数据值，两个数据的类型可以不同，基本的定义如下：

pair<int, string> a;

表示a中有两个类型，第一个元素是int型的，第二个元素是string类型的，如果创建pair的时候没有对其进行初始化，则调用默认构造函数对其初始化。

pair<string, string> a("James", "Joy");

也可以像上面一样在定义的时候直接对其初始化。

 

由于pair类型的使用比较繁琐，因为如果要定义多个形同的pair类型的时候，可以时候typedef简化声明：

typedef pair<string, string> author;

author pro("May", "Lily");

author joye("James", "Joyce");

 

 

Pair对象的操作

  • 对于pair类，由于它只有两个元素，分别名为first和second，因此直接使用普通的点操作符即可访问其成员

pair<string, string> a("Lily", "Poly"); 

string name;

name = pair.second;

  • 生成新的pair对象

可以使用make_pair对已存在的两个数据构造一个新的pair类型：

int a = 8;

string m = "James";

pair<int, string> newone;

newone = make_pair(a, m);

 

avatar
文章
阅读
粉丝