c++ multiset用法（C++11：tuple元组）

C++11 标准新引入了一种类模板    
    
    
    
，命名为 tuple（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
 




 




 




 



。

1. tuple对象的创建

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 <tuple> 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 

     

     

     

    。

1.1 类的构造函数

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 <class... UTypes> tuple (const tuple<UTypes...>& tpl); //左值方式 template <class... UTypes> tuple (tuple<UTypes...>&& 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 <class... UTypes> explicit tuple (UTypes&&... elems); //右值方式 6) 将pair对象转换为tuple对象 template <class U1, class U2> tuple (const pair<U1,U2>& pr); //左值方式 template <class U1, class U2> tuple (pair<U1,U2>&& pr); //右值方式

举个例子：

#include <iostream> // std::cout #include <tuple> // std::tuple using std::tuple; int main() { std::tuple<int, char> first; // 1) first{} std::tuple<int, char> second(first); // 2) second{} std::tuple<int, char> third(std::make_tuple(20, b)); // 3) third{20,b} std::tuple<long, char> fourth(third); // 4)的左值方式, fourth{20,b} std::tuple<int, char> fifth(10, a); // 5)的右值方式, fifth{10.a} std::tuple<int, char> sixth(std::make_pair(30, c)); // 6)的右值方式, sixth{30,c} return 0; } 1.2 make_tuple()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  


  


  


  


。

2. tuple常用函数

为了方便在实际开发中使用 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




 




 




 




 ，如下表所示：

函数或类模板 描 述 tup1.swap(tup2) swap(tup1, tup2) tup1 和 tup2 表示类型相同的两个 tuple 对象
   

   

   

   
，tuple 模板类中定义有一个 swap() 成员函数     

     

     

     

， 头文件还提供了一个同名的 swap() 全局函数  
     
     
     
   。 swap() 函数的功能是交换两个 tuple 对象存储的内容


   




   




   




   

。 get(tup) tup 表示某个 tuple 对象 




  




  




  




 ，num 是一个整数

  


  


  


  
，get() 是 头文件提供的全局函数     
     
     
     
，功能是返回 tup 对象中第 num+1 个元素 



 



 



 



。 tuple_size::value tuple_size 是定义在 头文件的类模板  




   




   




   




 ，它只有一个成员变量 value


 



 



 



 
，功能是获取某个 tuple 对象中元素的个数                    ，type 为该tuple 对象的类型                    。 tuple_element<I, type>::type tuple_element 是定义在 头文件的类模板   




    




    




    




 ，它只有一个成员变量 type



















，功能是获取某个 tuple 对象第 I+1 个元素的类型



    




    




    




    
。 forward_as_tuple<args...> args... 表示 tuple 对象存储的多个元素                    ，该函数的功能是创建一个 tuple 对象    



     



     



     



 ，内部存储的 args... 元素都是右值引用形式的



















。 tie(args...) = tup tup 表示某个 tuple 对象



















，tie() 是 头文件提供的    
    
    
    
，功能是将 tup 内存储的元素逐一赋值给 args... 指定的左值变量                    。 tuple_cat(args...) args... 表示多个 tuple 对象     


     


     


     


，该函数是 头文件提供的




 




 




 




 ，功能是创建一个 tuple 对象
   

   

   

   
，此对象包含 args... 指定的所有 tuple 对象内的元素



     



     



     



     。

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 ==     


     


     


     


、!=




 




 




 




 、<
   

   

   

   
、>     

     

     

     

、>= 




  




  




  




 、<= 这几个比较运算符

  


  


  


  
，同类型的 tuple 对象可以相互比较（逐个比较各个元素）    
    
    
    
。

以下程序演示了上表中一部分函数模板和类模板的功能：

#include <iostream> #include <tuple> int main() { int size; //创建一个 tuple 对象存储 10 和 x std::tuple<int, char> mytuple(10, x); //计算 mytuple 存储元素的个数 size = std::tuple_size<decltype(mytuple)>::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<decltype(mycat)>::value; std::cout << size << std::endl; return 0; }

程序执行结果为：

10 x 100 5