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std::tuple

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std::tuple
 
定义在头文件 <tuple> 中
template< class... Types >
class tuple;
 (自 C++11 起)

类模板 std::tuple 是一个固定大小的异构值集合。它是 std::pair 的泛化。

如果 std::is_trivially_destructible<Ti>::value 对 Types 中的每个 Ti 都是 true，则 std::tuple 的析构函数是平凡的。

如果程序声明了 std::tuple 的 显式 或 部分 特化，则程序格式错误，不需要诊断。

内容

[编辑] 模板参数

Types... - 元组存储的元素的类型。支持空列表。

[编辑] 成员函数

 构造一个新的 tuple
(公共成员函数) [编辑]
 将一个 tuple 的内容赋值给另一个
(公共成员函数) [编辑]
 交换两个 tuple 的内容
(公共成员函数) [编辑]

[编辑] 非成员函数

(C++11)
 创建由参数类型定义的类型的 tuple 对象
(函数模板) [编辑]
(C++11)
 创建 tuple 左值引用或将元组解包到单个对象中
(函数模板) [编辑]
(C++11)
 创建 转发引用 的 tuple
(函数模板) [编辑]
(C++11)
 通过连接任意数量的元组来创建 tuple
(函数模板) [编辑]
(C++11)
 元组访问指定元素
(函数模板) [编辑]
(C++20 中已删除)(C++20 中已删除)(C++20 中已删除)(C++20 中已删除)(C++20 中已删除)(C++20)
 按字典顺序比较元组中的值
(函数模板) [编辑]
(C++11)
 专门针对 std::swap 算法
(函数模板) [编辑]

[编辑] 辅助概念

(C++23)
 指定类型是否实现了 元组协议
(std::get, std::tuple_element, std::tuple_size)
(仅供说明的 概念*)[编辑]

[编辑] 辅助类

(C++11)
 获取

一个 tuple 的大小
(类模板特化) [编辑]

(C++11)
 获取指定元素的类型
(类模板特化) [编辑]
(C++11)
 特化 std::uses_allocator 类型特征
(类模板特化) [编辑]
(C++23)
 确定一个 tuple 和一个 元组类 类型的通用引用类型
(类模板特化) [编辑]
(C++23)
 确定一个 tuple 和一个 元组类 类型的通用类型
(类模板特化) [编辑]
(C++23)
 对 tuple 的格式化支持
(类模板特化) [编辑]
(C++11)
 占位符，用于在使用 tie 解包 tuple 时跳过一个元素
(常量) [编辑]

[编辑] 辅助特化

template< class... Ts >

constexpr bool enable_nonlocking_formatter_optimization<std::tuple<Ts...>>

 = (enable_nonlocking_formatter_optimization<Ts> && ...);
 (自 C++23 起)

此 std::enable_nonlocking_formatter_optimization 的特化，在每个元素类型都支持的情况下，可以实现对打印 tuple 对象的 std::print 和 std::println 的高效实现。

[编辑] 推导指南 (自 C++17 起)

[编辑] 备注

由于元组的“形状”——它的尺寸、元素类型和这些类型的排序——是其类型签名的组成部分，因此它们必须在编译时都可用，并且只能依赖于其他编译时信息。这意味着对元组进行许多条件操作——尤其是条件前缀/后缀和过滤——只有在条件可以在编译时进行评估的情况下才有可能。例如，给定一个 std::tuple<int, double, int>，可以根据类型进行过滤——例如返回一个 std::tuple<int, int>——但不能根据每个元素是否为正数进行过滤（这将根据元组的运行时值具有不同的类型签名），除非所有元素本身都是 constexpr。

作为一种变通方法，可以处理 std::optional 的元组，但仍然无法根据运行时信息调整大小。

在 N4387（作为对 C++11 的缺陷报告应用）之前，函数无法使用复制列表初始化返回元组

std::tuple<int, int> foo_tuple()
{
    return {1, -1};  // Error until N4387
    return std::tuple<int, int>{1, -1}; // Always works
    return std::make_tuple(1, -1); // Always works
}

[编辑] 示例

运行此代码
#include <iostream>
#include <stdexcept>
#include <string>
#include <tuple>
 
std::tuple<double, char, std::string> get_student(int id)
{
    switch (id)
    {
        case 0: return {3.8, 'A', "Lisa Simpson"};
        case 1: return {2.9, 'C', "Milhouse Van Houten"};
        case 2: return {1.7, 'D', "Ralph Wiggum"};
        case 3: return {0.6, 'F', "Bart Simpson"};
    }
 
    throw std::invalid_argument("id");
}
 
int main()
{
    const 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';
 
    const auto student1 = get_student(1);
    std::cout << "ID: 1, "
              << "GPA: " << std::get<double>(student1) << ", "
              << "grade: " << std::get<char>(student1) << ", "
              << "name: " << std::get<std::string>(student1) << '\n';
 
    double gpa2;
    char grade2;
    std::string name2;
    std::tie(gpa2, grade2, name2) = get_student(2);
    std::cout << "ID: 2, "
              << "GPA: " << gpa2 << ", "
              << "grade: " << grade2 << ", "
              << "name: " << name2 << '\n';
 
    // C++17 structured binding:
    const auto [gpa3, grade3, name3] = get_student(3);
    std::cout << "ID: 3, "
              << "GPA: " << gpa3 << ", "
              << "grade: " << grade3 << ", "
              << "name: " << name3 << '\n';
}

输出

ID: 0, GPA: 3.8, grade: A, name: Lisa Simpson
ID: 1, GPA: 2.9, grade: C, name: Milhouse Van Houten
ID: 2, GPA: 1.7, grade: D, name: Ralph Wiggum
ID: 3, GPA: 0.6, grade: F, name: Bart Simpson

[编辑] 缺陷报告

以下更改行为的缺陷报告已追溯应用于之前发布的 C++ 标准。

DR 应用于 发布的行为 正确的行为
LWG 2796 C++11 std::tuple 析构函数的平凡性未指定 已指定
LWG 3990 C++11 程序可以声明 std::tuple 的显式或
部分特化		 程序在这种情况下是非法的
(不需要诊断)

[编辑] 参考文献

  • C++23 标准 (ISO/IEC 14882:2024)
  • 22.4 元组 [tuple]
  • C++20 标准 (ISO/IEC 14882:2020)
  • 20.5 元组 [tuple]
  • C++17 标准 (ISO/IEC 14882:2017)
  • 23.5 元组 [tuple]
  • C++14 标准 (ISO/IEC 14882:2014)
  • 20.4 元组 [tuple]
  • C++11 标准 (ISO/IEC 14882:2011)
  • 20.4 元组 [tuple]

[编辑] 参见

 实现二元元组，即一对值
(类模板) [编辑]
检索自 "https://cppreference.cn/mwiki/index.php?title=cpp/utility/tuple&oldid=173868"