C++11新特性——容器相关（三）tuple

         tuple是类似pair的模板。每个pair的成员类型都不相同，但每个pair都恰好有两个成员。不同tuple类型的成员类型也不相同，但一个tuple可以有任意数量的成员。每个确定的tuple类型的成员数目是固定的，但一个tuple类型的成员数目可以与另一个tuple类型不同。

        当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些数据时，tuple是非常有用的。下面列出了tuple支持的操作。tuple类型及其相关类型和函数都定义在tuple头文件中。

        tuple<T1, T2, …, Tn> t; t是一个tuple，成员数为n，第i个成员的类型为Ti。所有成员都进行值初始化。

        tuple<T1, T2, …, Tn> t(vl, V2, …, Vn)  t是一个tuple，成员类型为Tl．．Tn，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   当两个tuple具有相同数量的成员且成员对应相等时，两个tuple相等。这两个操作使用成员的==运算符来完成。一旦发现某对成员不等，接下来的成员就不用比较了。

        t1 relop t2 tuple的关系运算使用字典序两个tuple必须具有相同数量的成员。使用<运算符比较t1的成员和t2中的对应成员

        get<i>(t)  返回t的第i个数据成员的引用：如果七是一个左值，结果是一个左值引用：否则，结果是一个右值引用。tuple的所有成员都是public的。

        tuple_size<tupleType>::value 一个类模板，可以通过一个tuple类型来初始化。它有一个名为value的publicconstexpr static数据成员，类型为size_t，表示给定tuple类型中成员的数量。

        tuple_element<i, tupleType>::type 一个类模板，可以通过一个整型常量和一个tuple类型   来初始化。它有一个名为type的public成员，表示给定tuple类型中指定成员的类型。

 

        当我们定义一个tuple时，需要指出每个成员的类型：

            tuple<size_t, size_t, size_t> threeD; //三个成员都设置为0

            tuple<string, vector<double>, int, list<int>> someVal("constants", {3.14, 2.718}, 42, { 0,1,2,3,4,5});

        当我们创建一个tuple对象时，可以使用tuple的默认构造函数，它会对每个成员进行值初始化；也可以像本例中初始化someVal -样，为每个成员提供一个初始值。tuple的这个构造函数是explicit的，因此我们必须使用直接初始化语法：

        tuple<size_t, size_t, size_t> threeD = {1, 2, 3}; //错误

        tuple<size_t, size_t, size_t> threeD{1, 2, 3}; //正确

        类似make_pair函数，标准库定义了make_tuple函数，我们可以用它来生成tuple对象：

        //表示书店交易记录的tuple，包含：ISBN、数量和每册书的价格

        auto item = make_tuple(¨0-999-78345-X¨, 3, 20. 00);

        类似make_pair，make_tuple函数使用初始值的类型来推断tuple的类型。在本例中，item是一个tuple，类型为tuple<const char*, int, double>。

         一个pair总是有两个成员，标准库就可以为它们命名（如，first和second）。但这种命名方式对tuple是不可能的，因为一个tuple类型的成员数目是没有限制的。因此，tuple的成员都是未命名的。要访问一个tuple的成员，就要使用一个名为get的标准库函数模板。为了使用get，我们必须指定一个显式模板实参，它指出我们想要访问第几个成员。我们传递给get一个tuple对象，它返回指定成员的引用：

        auto book = get<0>(item); //返回item的第一个成员

        auto cnt = get<1>(item); //返回item的第二个成员

        auto price = get<2> (item); //返回item的最后一个成员

        get<2>(item) *= 0.8;  //打折20%

        尖括号中的值必须是一个整型常量表达式，从0开始。

        如果不知道一个tuple准确的类型细节信息，可以用两个辅助类模板来查询tuple成员的数量和类型：

        typedefdecltype(item) trans; // trans是item的类型

        // 返回trans类型对象中成员的数量

        size_t sz = tuple_size<trans>::value; //返回3

        // cnt的类型与item中第二个成员相同

        tuple_element(1,trans>::type cnt = get<1>(item);  // cnt是一个int

        为了使用tuple_size或tuple_element，我们需要知道一个tuple对象的类型。与往常一样，确定一个对象的类型的最简单方法就是使用decltype。在本例中，我们使用decltype来为item类型定义一个类型别名，用它来实例化两个模板。tuple_size有一个名为value的publicstatic数据成员，它表示给定tuple中成员的数量。tuple_element模板除了一个tuple类型外，还接受一个索引值。它有一个名为type的public类型成员，表示给定tuple类型中指定成员的类型。类似get，tuple_element所使用的索引也是从0开始计数的。

 

关系和相等运算符

        tuple的关系和相等运算符的行为类似容器的对应操作。这些运算符逐对比较左侧tuple和右侧tuple的成员。只有两个tuple具有相同数量的成员时，我们才可以比较它们。而且，为了使用tuple的相等或不等运算符，对每对成员使用==运算符必须都是合法的；为了使用关系运算符，对每对成员使用<必须都是合法的。

        由于tuple定义了<和==运算符，我们可以将tuple序列传递给算法，并且可以在无序容器中将tuple作为关键字类型。

         tuple的一个常见用途是从一个函数返回多个值。