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引入
纵观传统 C++ 中的容器，除了 std::pair 外， 似乎没有现成的结构能够用来存放不同类型的数据（通常我们会自己定义结构）。 但 std::pair 的缺陷是显而易见的，只能保存两个元素。
所以在c++ 11中引入了元组 (tuple) 的概念。
基本操作
关于元组的使用有三个核心的函数：
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| std::make_tuple: 构造元组
std::get: 获得元组某个位置的值
std::tie: 元组拆包
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示例：
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| #include <tuple>
#include <iostream>
auto get_student(int id)
{
if (id == 0)
return std::make_tuple(3.8, 'A', "张三");
if (id == 1)
return std::make_tuple(2.9, 'C', "李四");
if (id == 2)
return std::make_tuple(1.7, 'D', "王五");
return std::make_tuple(0.0, 'D', "null");
}
int main()
{
auto student = get_student(0);
std::cout << "ID: 0, "
<< "GPA: " << std::get<0>(student) << ", "
<< "成绩: " << std::get<1>(student) << ", "
<< "姓名: " << std::get<2>(student) << '\n';
double gpa;
char grade;
std::string name;
std::tie(gpa, grade, name) = get_student(1);
std::cout << "ID: 1, "
<< "GPA: " << gpa << ", "
<< "成绩: " << grade << ", "
<< "姓名: " << name << '\n';
}
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通过类型获取
而在c++ 14中，std::get新增了对 tuple 通过类型获取对象。
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| std::tuple<std::string, double, double, int> t("123", 4.5, 6.7, 8);
std::cout << std::get<std::string>(t) << std::endl;
std::cout << std::get<double>(t) << std::endl;
std::cout << std::get<3>(t) << std::endl;
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运行期索引
std::get<> 依赖一个编译期的常量，所以下面的方式是不合法的：
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| int index = 1;
std::get<index>(t);
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那么解决方法就是使用 std::variant<> (c++ 17引入)，具体实现如下：
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| #include <variant>
template <size_t n, typename... T>
constexpr std::variant<T...> _tuple_index(const std::tuple<T...>& tpl, size_t i) {
if constexpr (n >= sizeof...(T))
throw std::out_of_range("越界.");
if (i == n)
return std::variant<T...>{ std::in_place_index<n>, std::get<n>(tpl) };
return _tuple_index<(n < sizeof...(T)-1 ? n+1 : 0)>(tpl, i);
}
template <typename... T>
constexpr std::variant<T...> tuple_index(const std::tuple<T...>& tpl, size_t i) {
return _tuple_index<0>(tpl, i);
}
template <typename T0, typename ... Ts>
std::ostream & operator<< (std::ostream & s, std::variant<T0, Ts...> const & v) {
std::visit([&](auto && x){ s << x;}, v);
return s;
}
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这样就可以通过
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| int i = 1;
std::cout << tuple_index(t, i) << std::endl;
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来访问元组 i 处了。
元组的合并与遍历
元组的合并可以使用tuple_cat来实现
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| auto new_tuple = std::tuple_cat(get_student(1), std::move(t));
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那么遍历需要首先获得元组的长度，长度的获取：
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| template <typename T>
auto tuple_len(T &tpl)
{
return std::tuple_size<T>::value;
}
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这样就可以进行迭代了：
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| for(int i = 0; i != tuple_len(new_tuple); ++i)
std::cout << tuple_index(new_tuple, i) << std::endl;
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