C++ tuple元組的基本用法(總結(jié))

更新時(shí)間：2020年07月17日 12:04:13 作者：sevencheng798

這篇文章主要介紹了C++ tuple元組的基本用法(總結(jié))，文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

1，元組簡(jiǎn)介

tuple是一個(gè)固定大小的不同類(lèi)型值的集合，是泛化的std::pair。我們也可以把他當(dāng)做一個(gè)通用的結(jié)構(gòu)體來(lái)用，不需要?jiǎng)?chuàng)建結(jié)構(gòu)體又獲取結(jié)構(gòu)體的特征，在某些情況下可以取代結(jié)構(gòu)體使程序更簡(jiǎn)潔，直觀。std::tuple理論上可以有無(wú)數(shù)個(gè)任意類(lèi)型的成員變量，而std::pair只能是2個(gè)成員，因此在需要保存3個(gè)及以上的數(shù)據(jù)時(shí)就需要使用tuple元組了。

tuple（元組）在c++11中開(kāi)始引用的。tuple看似簡(jiǎn)單，其實(shí)它是簡(jiǎn)約而不簡(jiǎn)單，可以說(shuō)它是c++11中一個(gè)既簡(jiǎn)單又復(fù)雜的東東，關(guān)于它簡(jiǎn)單的一面是它很容易使用，復(fù)雜的一面是它內(nèi)部隱藏了太多細(xì)節(jié)，要揭開(kāi)它神秘的面紗時(shí)又比較困難。

2，tuple的創(chuàng)建和初始化

 std::tuple<T1, T2, TN> t1;  //創(chuàng)建一個(gè)空的tuple對(duì)象（使用默認(rèn)構(gòu)造），它對(duì)應(yīng)的元素分別是T1和T2...Tn類(lèi)型，采用值初始化。
std::tuple<T1, T2, TN> t2(v1, v2, ... TN); //創(chuàng)建一個(gè)tuple對(duì)象，它的兩個(gè)元素分別是T1和T2 ...Tn類(lèi)型; 要獲取元素的值需要通過(guò)tuple的成員get<Ith>(obj)進(jìn)行獲取(Ith是指獲取在tuple中的第幾個(gè)元素，請(qǐng)看后面具體實(shí)例)。
std::tuple<T1&> t3(ref&); // tuple的元素類(lèi)型可以是一個(gè)引用
std::make_tuple(v1, v2); // 像pair一樣也可以通過(guò)make_tuple進(jìn)行創(chuàng)建一個(gè)tuple對(duì)象

tuple的元素類(lèi)型為引用：

std::string name;
std::tuple<string &, int> tpRef(name, 30);
// 對(duì)tpRef第一個(gè)元素賦值，同時(shí)name也被賦值 - 引用
std::get<0>(tpRef) = "Sven";
 
// name輸出也是Sven
std::cout << "name: " << name << '\n';

3，有關(guān)tuple元素的操作

等價(jià)結(jié)構(gòu)體

開(kāi)篇講過(guò)在某些時(shí)候tuple可以等同于結(jié)構(gòu)體一樣使用，這樣既方便又快捷。如：

struct person {
 char *m_name;
 char *m_addr;
 int *m_ages;
};
 
//可以用tuple來(lái)表示這樣的一個(gè)結(jié)構(gòu)類(lèi)型，作用是一樣的。
std::tuple<const char *, const char *, int>

如何獲取tuple元素個(gè)數(shù)

當(dāng)有一個(gè)tuple對(duì)象但不知道有多少元素可以通過(guò)如下查詢(xún)：

// tuple_size
#include <iostream> // std::cout
#include <tuple> // std::tuple, std::tuple_size
 
int main ()
{
 std::tuple<int, char, double> mytuple (10, 'a', 3.14);
 
 std::cout << "mytuple has ";
 std::cout << std::tuple_size<decltype(mytuple)>::value;
 std::cout << " elements." << '\n';
 
 return 0;
}
 
//輸出結(jié)果：
mytuple has 3 elements

如何獲取元素的值

獲取tuple對(duì)象元素的值可以通過(guò)get<Ith>(obj)方法進(jìn)行獲?。?/p>

Ith - 是想獲取的元素在tuple對(duì)象中的位置。

obj - 是想獲取tuple的對(duì)象

// tuple_size
#include <iostream> // std::cout
#include <tuple> // std::tuple, std::tuple_size
 
int main ()
{
 std::tuple<int, char, double> mytuple (10, 'a', 3.14);
 
 std::cout << "mytuple has ";
 std::cout << std::tuple_size<decltype(mytuple)>::value;
 std::cout << " elements." << '\n';
 
 //獲取元素
 std::cout << "the elements is: ";
 std::cout << std::get<0>(mytuple) << " ";
 std::cout << std::get<1>(mytuple) << " ";
 std::cout << std::get<2>(mytuple) << " ";
 
 std::cout << '\n';
 
 return 0;
}
 
//輸出結(jié)果：
mytuple has 3 elements.
the elements is: 10 a 3.14

tuple不支持迭代，只能通過(guò)元素索引(或tie解包)進(jìn)行獲取元素的值。但是給定的索引必須是在編譯器就已經(jīng)給定，不能在運(yùn)行期進(jìn)行動(dòng)態(tài)傳遞，否則將發(fā)生編譯錯(cuò)誤：

for(int i=0; i<3; i++)
 std::cout << std::get<i>(mytuple) << " "; //將引發(fā)編譯錯(cuò)誤

獲取元素的類(lèi)型

要想得到元素類(lèi)型可以通過(guò)tuple_element方法獲取，如有以下元組對(duì)象：

std::tuple<std::string, int> tp("Sven", 20);
 
// 得到第二個(gè)元素類(lèi)型
 
std::tuple_element<1, decltype(tp)>::type ages; // ages就為int類(lèi)型
 
ages = std::get<1>(tp);
 
std::cout << "ages: " << ages << '\n';
 
//輸出結(jié)果： 
ages: 20

利用tie進(jìn)行解包元素的值

如同pair一樣也是可以通過(guò)tie進(jìn)行解包tuple的各個(gè)元素的值。如下tuple對(duì)象有4個(gè)元素，通過(guò)tie解包將會(huì)把這4個(gè)元素的值分別賦值給tie提供的4個(gè)變量中。

#include <iostream>
#include <tuple>
#include <utility>
 
int main(int argc, char **argv) {
 std::tuple<std::string, int, std::string, int> tp;
 tp = std::make_tuple("Sven", 25, "Shanghai", 21);
 
 // 定義接收變量
 std::string name;
 std::string addr;
 int ages;
 int areaCode;
 
 std::tie(name, ages, addr, areaCode) = tp;
 std::cout << "Output: " << '\n';
 std::cout << "name: " << name <<", ";
 std::cout << "addr: " << addr << ", ";
 std::cout << "ages: " << ages << ", ";
 std::cout << "areaCode: " << areaCode << '\n';
 
 return 0;
}
//輸出結(jié)果：
Output: 
name: Sven, addr: Shanghai, ages: 25, areaCode: 21

但有時(shí)候tuple包含的多個(gè)元素時(shí)只需要其中的一個(gè)或兩個(gè)元素，如此可以通過(guò)std::ignore進(jìn)行變量占位，這樣將會(huì)忽略提取對(duì)應(yīng)的元素。可以修改上述例程：

#include <iostream>
#include <tuple>
#include <utility>
 
int main(int argc, char **argv) {
 std::tuple<std::string, int, std::string, int> tp;
 tp = std::make_tuple("Sven", 25, "Shanghai", 21);
 
 // 定義接收變量
 std::string name;
 std::string addr;
 int ages;
 int areaCode = 110;
 
 std::tie(name, ages, std::ignore, std::ignore) = tp;
 std::cout << "Output: " << '\n';
 std::cout << "name: " << name <<", ";
 std::cout << "addr: " << addr << ", ";
 std::cout << "ages: " << ages << ", ";
 std::cout << "areaCode: " << areaCode << '\n';
 
 return 0;
}
 
//輸出結(jié)果：
Output: 
name: Sven, addr: , ages: 25, areaCode: 110

tuple元素的引用

前面已經(jīng)列舉了將引用作為tuple的元素類(lèi)型。下面通過(guò)引用搭配make_tuple()可以提取tuple的元素值，將某些變量值設(shè)給它們，并通過(guò)改變這些變量來(lái)改變tuple元素的值：

#include <iostream>
#include <tuple>
#include <functional>
 
int main(int argc, char **agrv) {
 
 std::tuple<std::string, int, float> tp1("Sven Cheng", 77, 66.1);
 
 std::string name;
 int weight;
 float f;
 
 auto tp2 = std::make_tuple(std::ref(name), std::ref(weight), std::ref(f)) = tp1;
 
 std::cout << "Before change: " << '\n';
 std::cout << "name: " << name << ", ";
 std::cout << "weight: " << weight << ", ";
 std::cout << "f: " << f << '\n';
 
 name = "Sven";
 weight = 80;
 f = 3.14;
 
 std::cout << "After change: " << '\n';
 std::cout << "element 1st: " << std::get<0>(tp2) << ", ";
 std::cout << "element 2nd: " << std::get<1>(tp2) << ", ";
 std::cout << "element 3rd: " << std::get<2>(tp2) << '\n';
 
 return 0;
}
 
//輸出結(jié)果：
Before change: 
name: Sven Cheng, weight: 77, f: 66.1
After change: 
element 1st: Sven, element 2nd: 80, element 3rd: 3.14

tuple交換

tuple<int, std::string, float> t4(11, "Test", 3.14);
cout << get<0>(t3) << " " << get<0>(t4) << endl;
t3.swap(t4); 
cout << get<0>(t3) << " " << get<0>(t4) << endl;

排序

bool cmp(tuple<string,int,char> a,tuple<string,int,char> b){
 return a<b;
 return get<1>(a)<get<1>(b); // 也可以按某列排序
}
main(){
 tuple<string,int,char> my_tuple[10];
 my_tuple[0] = std::make_tuple ("Pipr",42,'a');
 my_tuple[1] = std::make_tuple ("Piper",41,'a');
 my_tuple[2] = std::make_tuple ("Pper",45,'a');
 my_tuple[3] = std::make_tuple ("Pier",49,'a');
 for(int i=0;i<4;++i){
 cout << get<0>(my_tuple[i]) << " " << get<1>(my_tuple[i]) << " ";
 }
 cout << endl;
 sort(my_tuple,my_tuple+4,cmp);
 for(int i=0;i<4;++i){
 cout << get<0>(my_tuple[i]) << " " << get<1>(my_tuple[i]) << " ";
 }
 cout << endl;
}

到此這篇關(guān)于C++ tuple元組的基本用法(總結(jié))的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++ tuple元組內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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