【现代C++】使代码简洁的两种解包方式
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前言
C++没有模式匹配，在提取某个数据类型的元素或成员时会显得不太方便。假设t是一个包含3个元素的元组，类型为std::tuple，取每个元素的代码如下：
auto i = std::get<0>(t);
auto d = std::get<1>(t);
auto b = std::get<2>(t);
需要三行语句，每行语句的功能基本相同，除了索引不一样，显得冗余；相信很多同学的做法是：将第一行代码复制两份，在此基础上修改为后两句，这样出错就容易多了，万一忘了改索引呢。
上面的例子是关于元组的，std::pair<>是元组的特列，也能通过通用的std::get方式获取元素。除此之外，还提供了first、second成员变量，较之元组简单了不少，但名字太“抽象”，完全体现不出数据的含义，可读性不高。
我们看下支持模式匹配的Haskell是怎么做的：
let (i, d, b) = t
只用一行代码，是不是特简洁；而且可以给元素命名，可读性也很高。很幸运，现代C++提供了两种工具，能实现与之类似的效果（当然还远不如Haskell强大），下面将分别介绍。
std::tie
C++11通过标准库的方式提供，用于std::tuple、std::pair类型的数据解包。函数签名为：
#include
template< class... Types >
tuple tie( Types&... args ) noexcept;
从参数和返回值类型上能大体猜到这个函数的工作原理：它实际上将绑定变量通过引用方式传入tie函数，tie函数将这些参数组装成一个tuple，等号右侧的tuple的整体赋值给这个tuple，从而实现tuple每个位置的值都绑定到相应的变量上。
使用方式也比较简单，先声明绑定变量，然后将这些变量传入tie函数：
int i;
double d;
bool b;
std::tie(i, d, b) = t;
代码已经有点Haskell的味道了，虽然解包的代码少了，但绑定的变量需要事先声明，显得代码不少。
在Haskell中，如果不想捕获某个值，可以使用wildcard。如，程序可能用不到第2个值，可以这么写：
let (i, _, b) = t
std::tie也提供了类似的功能，使用std::ignore代替变量即可：
int i;
bool b;
std::tie(i, std::ignore, b) = t;
特别说明下，tie函数也可以对std::pair解包，因为std::tuple重载了赋值操作符，所以赋值操作符右侧为pair的情况也能处理。
template< class U1, class U2 >
constexpr tuple& operator=( const pair& p );
template< class U1, class U2 >
constexpr tuple& operator=( pair&& p );
tie函数使用起来比较简单，但也没多大亮点。仅仅采用标准库实现的，限制还是比较多的：
绑定变量必须先定义
某些类型的变量可能不太容易声明，这样就很难使用
tie获取元素。适用范围窄
仅用于tuple和pair
只有拷贝语义
解包时，右侧的元素值只能复制给左侧的值，如果对象较大，复制成本会比较高。
Structured Bindings
C++17中引入的一个语言特性，叫做Structured Binding，有了它，就不必用std::tie了。这一部分主要介绍这个新的语言特性的用法，通过示例代码给出。
这个语法支持三种类型的结构的绑定，下面一一说明：
绑定数组的元素
C++主要有两种数组类型：
继承自C语言的原始数组
C++11标准库引入的
std::array类型
都支持结构绑定：
int rawArray[] = {1, 2};
std::array array {3, 4};
auto [x, y] = rawArray; // x=1, y=1
auto [a, b] = array; // a=3, b=4
结构绑定配合auto关键字使用，方括号内的是元素被绑定的变量名，与数组的元素个数一致。上例中的绑定相当于将数组元素直接拷贝到对应的变量里，语义跟普通的赋值操作是一样的。普通的变量能支持const、volatile等修饰符，而且支持引用（&、&&），结构绑定同样支持。
std::array array {std::string("a"), std::string("b")};
const auto& [a, b] = array; // a="a", b="b"
上例中，a和b是常量字符串的引用类型。注意const、&和auto三者之间的位置，可以根据实际需要省略const、&，语义跟普通的变量是一致的，在后续的示例中就不突出这些用法了。
绑定tuple-like类型的元素
tuple-like类型是指行为跟tuple一致的类型，怎么才算行为一致，这里留个坑，后续填。现在只需知道标准库的std::tuple和std::pair肯定是tuple-like类型即可。
用法示例如下：
auto p = std::make_pair(1, 2);
auto t = std::make_tuple(3, 4);
auto [x, y] = p; // x=1, y=1
auto [a, b] = t; // a=3, b=4
绑定类的数据成员
还能绑定结构体数据成员，需要保证被绑定的数据成员是public的。
struct Person {
std::string name;
int age;
};
Person p {"name", 66};
auto [n, a] = p; // n="name", a=66
是不是很简单。
小结
std::tie和Structured Binding之间的选择问题：如果编译器支持C++17，当然推荐后者。在std::tie一节末尾列出的3个限制，Structured Binding都比较完美地解决了，而且代码简洁清晰。保持代码简洁、可读性好就是提高生产力。
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