第六章标准库类型

6.8 标准库类型：tuple

简介

tuple是类似pair的模板，每个pair的成员类型都不相同，但是每个pair恰好有两个成员。我们希望将一些数据组合成单一对象，但又不想麻烦地定义一个新数据结构来表示这些数据，这时候就可以用到tuple。

Tips：我们可以将tuple当做一个”快速而随意”的数据结构。

操作

它支持的操作包括：

操作	含义
tuple t;	成员素为n，第i个成员为Ti，所有成员进行值初始化
tuple t(v1, v2, ..., vn);	每个成员用对应的初始值vi进行初始化，此构造函数是explicit的
make_tuple(v1, v2, ..., vn)	返回一个用给定初始值初始化的tuple，tuple的类型从初始值的类型推断
t1 == t2或t1 != t2	两个tuple具有相同数量的成员且成员对应相等时则两个tuple相等
t1 relop t2	两个tuple必须具有相同数量的成员，用<运算符比较t1和t2对应的成员
get(t)	返回t的第i个数据成员的引用，如果t是一个左值则返回左值引用，否则返回一个右值引用
tuple_size::value	一个类模板，可以通过tuple类型来初始化，表示给定tuple类型中成员的数量
tuple_element::type	一个类模板，可以通过一个整型常量和一个tuple类型初始化，返回tuple类型中指定成员的类型

定义和初始化tuple

使用构造函数：

// 三个成员都值初始化为0
std::tuple threeD;
// 为每个成员提供初始值
std::tuple, int, std::list> someValue("constants", {3.14, 2.718}, 42, {0, 1, 2, 3});

// 注意tuple这个构造函数是explicit的, 因此我们必须使用直接初始化语法
std::tuple threeD = {1, 2, 3};    // 错误
std::tuple threeD(1, 2, 3);       // 正确
std::tuple threeD{1, 2, 3};       // 正确: 列表初始化

也可以使用make_tuple：

auto item = std::make_tuple("0-999-78345-X", 3, 20.00);

访问tuple的成员

使用get(t)即可返回tuple第i个成员的引用，如果我们不知道tuple准备的类型细节，可以使用两个辅助类模板来查询tuple成员的数量和类型：

// trans类型是item的类型(某种tuple)
typedef decltype(item) trans;          
// 返回trans中成员数量: 返回3
size_t sz = tuple_size::value;
// cnt的类型与item中第二个成员相同: int
tuple_element<1, trans>::type cnt = get<1>(item);

使用tuple返回多个值

tuple的一个常见用途就是从一个函数返回多个相关的值，如果函数返回两个值我们可以使用pair，返回三个值及以上我们就可以使用tuple了。

6.9 标准库类型：bitset

简介

标准库定义了bitset类让位运算的使用更加容易，并且能够处理超过最长整形类型大小的位集合。bitset类定义在头文件bitset中。

定义和初始化bitset

bitset类似于array类，具有固定的大小。当我们定义一个bitset时需要声明它包含多少个二进制位：

bitset<32> bitvec(1U);  // 32位, 低位为1其他位为0

初始化的方法：

操作	含义
bitset b	每一位均为0
bitset b(u)	b是unsigned long long值u的低n位的拷贝，如果n大于unsigned long long的大小，那么超过的高位被置为0
bitset b(s, pos, m, zero, one)	b是string s从位置pos开始m个字符的拷贝。s只能包含字符zero和one，如果包含其他字符会抛出invalid_argument的错误。zero默认为0而one默认为1。
bitset b(cp, pos, m, zero, one)	和上面类似，只不过从cp指向的字符数组中拷贝字符

bitset操作

• b.any()：b中是否存在置位的二进制位

• b.all()：b中所有位都置位了吗

• b.none()：b中不存在置位的二进制位吗

• b.count()：b中置位的位数

• b.size()：返回b的位数

• b.test(pos)：返回pos位置是否置位

• b.set(pos, v)：将位置pos处的位设置为bool值v

• b.set()：将b中所有位置位

• b.reset(pos)：将pos复位

• b.reset()：将所有位复位

• b.flip(pos)：将位置pos处的位改变

• b.flip()：改变每一位的状态

• b[pos]：访问pos位

• b.to_ulong()：返回一个unsigned long

• b.to_ullong()：返回一个unsigned long long

• b.to_string(zero, ont)：返回一个string

• os << b：将b中二进制位打印为字符1或者0

• is >> b：从is读取字符存入b，当下一个字符不是1或0，或者已经读入b.size()个位时停止