C++

一、Pairs

1. 定义

Pairs为一个结构体，这样它的所有成员都是public的。可以更加方便的进行访问。

namespace std {    template <typename T1, typename T2>    struct pair {        //member        T1 first;        T2 second;    }}

2. 操作

Operation Effect pair<T1, T2> 创建一个pair并使用类型T1和T2的默认构造器来初始化元素 pair<T1, T2> p(val1, val2) 创建一个pair并使用val1和val2来初始化元素 pair<T1, T2> p(piecewise_construct, t1, t2) 创建一个pair并使用tuples的t1和t2来初始化元素 pair<T1, T2> p(p2) Copy 构造器 pair<T1, T2> p(rv1, rv2) 创建一个pair并使用rv1和rv2来move初始化元素 pair<T1, T2> p(rv) Move 构造器 p = p2 将p2赋值给p p = rv 将rv移动赋值给p p.first p.second 访问p的第一和第二个元素 get<0>(p) get<1>(p) 和p.first p.second 相同 （C++11提出的） p1 == p2 当p1和p2的first和second都相等的时候p1和p2相等 p1 != p2 当p1和p2的first和second有一个不相等的时候，p1和p2不相等 p1 < p2 当p1的first小于p2的first，或者当first相等p1的second小于p2的second的时候p1 < p2。 p1 <= p2 当p1的first小于等于p2的first，或者当first相等p1的second小于等于p2的second的时候p1 < p2 p1.swap(p2) 交换p1和p2的值(c++11) swap(p1, p2) 使用全局swap函数交换p1和p2的值(c++11) make_pair(val1, val2) 返回一个使用val1和val2的类型和值构建的pair

move是C++11提出的一个新的概念，可以参考教程—

其中c++11为Pairs添加了一些额外的内容。
1. 支持move构造和赋值
2. 支持隐式类型转换构造和赋值
3. 支持tuple的构造

3. make_pair函数定义

make_pair是使用最多的一个函数，通过该函数我们可以直接返回一个pairs。

• 如下为c++11之前的make_pair函数定义。

namespace std {    template <template T1, template T2>    pair<T1, T2> make_pair(const T1& x, const T2& y) {        return pair<T1, T2>(x, y);    }}

并且由于该函数使用了函数模板，所在不需要指定参数类型。
因此对于 std::pair<int, char>(4, 'a') 可以写成 std::make_pair(4, 'a')。

• c++11的make_pair函数定义则引入了move的概念，其定义如下

namespace std {    template <template T1, template T2>    pair<T1, T2> make_pair(const T1&& x, const T2&& y) {        return pair<T1, T2>(x, y);    }}

• 这里我们可以通过使用std::move()来强制使用move语义

std::string s, t;...auto p = std::make_pair(std::move(s), std::move(t));...

• std::ref()来强制使用ref语义

std::int i, j;...auto p = std::make_pair(std::ref(i), std::ref(j));++p.first;++i;std::cout << "i = " << i << std::endl; // i = 2...

4. Pair的比较

• 判断两个pair是否相等的定义如下：

namespace std {    template <typename T1, typename T2>    bool operator== (const pair<T1, T2>& x, const pair<T1, T2>& y) {        return x.first == y.first && x.second == y.second;    }}

从定义中我们可以看到只有当pair的first和second都相等的时候，两个pair才会相等。

• 判断两个pair的大小的定义如下：

namesapce std {    template <typename T1, typename T2>     bool operator< (const pair<T1, T2>& x, const pair<T1, T2>& y) {        return x.first < y.first || (!(y.first < x.first) && x.second < y.second);    }}

从定义中我们可以看到在比较大小的时候first元素具有高优先级，即如果first可以比较出大小则结束，否则继续比较second元素的大小。

二、Tuples

相对于 pairs 来说，tuples 可以有多个元素。

1. 定义

namespace std {    template <typename... Types> //c++11 表示多个参数模板    class tuple {      public:        explicit tuple(const Types&...); //显示构造函数        template <typename... UTypes> explicit tuple(UTypes&&...); //显示构造函数， move语义， 隐式的类型转换        ...    }}

从定义我们可以看出，tuple可以接受任意多个参数，支持move语义和隐式类型转换。并且需要被显示的构造。

2. 操作

Operation Effect tuple<T1, T2, ..., Tn> 创建一个tuple并使用类型T1-Tn的默认构造器来分别初始化元素 tuple<T1, T2, ..., Tn> p(val1, val2, ..., valn) 创建一个tuple并使用val1, val2, …, valn来分别初始化对应的元素 tuple<T1, T2> t(p) 对于只有两个元素的tuple可以使用一个pair来进行构造 t = t2 将t2赋值给t t1 == t2 当t1和t2的所有元素都相等的时候t1和t2相等 t1 != t2 当t1和t2的元素有一个不相等的时候，t1和t2不相等 t1 < t2 从第一个元素开始比较，只要当前元素可以判断出是否小于就返回 t1 <= t2 从第一个元素开始比较，只要当前元素可以判断出是否小于等于就返回 t1.swap(t2) 交换t1和t2的值(c++11) swap(t1, t2) 使用全局swap函数交换t1和t2的值(c++11) make_tuple(v1, v2, ..., ) 返回一个使用v1,v2,…的类型和值d的一个tuple tie(ref1, ref2,...) 返回一个使用v1, v2,…的类型以及使用引用赋值的一个tuple

• *make_tuple 函数。make_tuple是使用比较频繁的一个函数。如下为该函数的使用举例：

string s;make_tuple(s); //默认构造make_tuple(ref(s)) //使用引用构造make_tuple(move(s)) //使用move语义进行构造

• *get<index>(tuple) 该函数是得到tuple的第index个元素。如下为该函数的使用举例：

tuple<int, float, string> t(77, 1.1, "hello world");auto x = get<0>(t) // 取值， x = 77get<0>(t) = 11     // 赋值， t的第0个元素的值变为11

• *tie(ref1,ref2,...) 该函数是为tuple的每一个元素建立一个外部引用。举例如下。

tuple<int, float, string> t(77, 1.1, "hello world");int i;float f;string s;tie(i, f, s) = t;  //将t中的每一个元素和外部的一个变量进行绑定

这里我们可以使用ignore关键字来对tie中的某一个元素进行缺省。如下。

tuple<int, float, string> t(77, 1.1, "hello world");int i;string s;tie(i, ignore, s) = t;  //将t中的每一个元素和外部的一个变量进行绑定

• *额外的几个函数：
  
  1. tuple_size<tupletype>::value 得到该tuple的元素个数
  2. tuple_element<idx, typletype>::type 得到该tuple的第idx的元素类型
  3. tuple_cat() 将多个tuple合成为一个tuple

typedef tuple<int, float, string> TupleType;tuple_size<TupleType>::value   // 3tupel_element<1, TupleType>::type // floatint n;auto tt = tuple_cat(make_tuple(4,1.1,"hello"), tie(n)); //