C++11 理解 (二十) 之 多元组类别

多元组是一个内由数个异质对象以特定顺序排列而成的数据结构。多元组可被视为是 struct 其数据成员的一般化。

由 TR1 演进而来的 C++11 多元组类别将受益于 C++11 某些特色像是变长参数模板。TR1 版本的多元组类别对所能容纳的对象个数会因实现而有所限制，且实现上需要用到大量的宏技巧。相反的，C++11 版本的多元组型基本上于对其能容纳的对象个数没有限制。然而，编译器对于模板实体化的递归深度上的限制仍旧影响了元组类别所能容纳的对象个数 (这是无法避免的情况); C++11 版本的多元组型不会把这个值让用户知道。

使用变长参数模板，多元组类别的声明可以长得像下面这样:

template <class ...Types> class tuple;

底下是一个多元组类别的定义和使用情况:

typedef std::tuple <int, double, long &, const char *> test_tuple;
long lengthy = 12;
test_tuple proof (18, 6.5, lengthy, "Ciao!");
 
lengthy = std::get<0>(proof);  // 將 proof 的第一個元素賦值給 lengthy (索引從零開始起跳)
std::get<3>(proof) = " Beautiful!";  // 修改 proof 的第四個元素

我们可以定义一个多元组类别对象 proof 而不指定其内容，前提是 proof 里的元素其类别定义了默认构造函数 (default constructor)。此外，以一个多元组类别对象赋值给另一个多元组类别对象是可能的，但只有在以下情况: 若这两个多元组类别相同，则其内含的每一个元素其类别都要定义拷贝构造函数 (copy constructor); 否则的话，赋值操作符右边的多元组其内含元素的类别必须能转换成左边的多元组其对应的元素类别，又或者赋值操作符左边的多元组其内含元素的类别必须定义适当的构造函数。

typedef std::tuple< int , double, string       > tuple_1 t1;
typedef std::tuple< char, short , const char * > tuple_2 t2 ('X', 2, "Hola!");
t1 = t2 ;  // 可行。前兩個元素會作型別轉換，
           // 第三個字串元素可由 'const char *' 所建構。

多元组类型对象的比较运算是可行的(当它们拥有同样数量的元素)。此外，C++11 提供两个表达式用来检查多元组类型的一些特性 (仅在编译期做此检查)。

• std::tuple_size<T>::value 回传多元组 T 内的元素个数，
• std::tuple_element<I, T>::type 回传多元组 T 内的第 I 个元素的类别