C++11新特性 - tuple

C++11 引入了 tuple，作为 pair 的一个扩展，用于简单地把几个值打包到一个结构中

在 C++03 中，我们经常这样使用 pair

pair<int, char> p(1, 'a');
cout << p.first << ", " << p.second << endl; // 1, a

但是，假如我们要打包 3 个值的时候呢？有时我们会编写 pair<T1, pair<T2, T3>> 这样的代码

C++11，我们可以用 tuple 来实现这种功能

tuple<int, double, char> t(1, 2.0, 'a');
auto t2 = make_tuple(1, 2.0, 'b'); // 类似于 make_pair

// tuple 的比较也是按字典序的
if (t < t2) cout << "t < t2\n"; // t < t2

// 用 get<index>(tuple) 来获取 tuple 中第 index 个元素
cout << get<0>(t) << ", " << get<2>(t) << endl; // 1, a

get<0>(t) = 2; // get 返回引用，可以修改 tuple 中的元素
cout << get<0>(t) << endl; // 2

需要注意的是，get 函数中的 index 必须是一个合法的编译期常数

constexpr int i = 1;
get<i>(t); // 没问题

get<3>(t); // 报错，3 越界了

int j = 2;
get<j>(t); // 报错，j 不是常数

在 Python 中，我们可以编写 _, x, y = (1, 2.0, 'a') 这样的代码，把 tuple 中的元素分别赋值给多个元素

C++11 中，要达成类似的目的，需要使用 tie 函数

tie(ignore, x, y) = t; // ignore 代表该位置上的元素不需要赋值
cout << x << ", " << y << endl; // 2, a

使用 tuple_cat 函数，可以连接两个 tuple

auto t3 = tuple_cat(t, t2);
cout << get<5>(t3) << endl; // b

同时，如果想要获取一个 tuple 的长度，类似 Python 中的 len(tuple)，则需要

cout << std::tuple_size<decltype(t3)>::value << endl;  // 6

补充一下，假如可以使用 C++17 标准，将 tuple 赋值给多个变量时，我们甚至连 tie 函数都不太需要了，直接使用结构化绑定声明特性，只需一行代码

auto& [ignore, a, b] = t; // 需要 C++17
cout << a << ", " << b << endl; // 2, a