C++11时代的标准库快餐教程(1)

不同类型值组成的简单列表 - pair和tuple

值对儿，就是由两个或以上的不同类型的值，组成的简单列表结构。强调不同类型，是因为同类型用数组不就是了么。

最简单的值对，是只有两个值的对儿，这种结构叫做std::pair.

两个值结对儿-std::pair

这种简单的结构有什么用呢？答案就在于简单。

我们有很多种情况下，需要的就是简单。

1. key-value组合: 比如我们要在真正的容器里放键-值对(key-value)，这是一个再普通不过的需求了。这时肯定犯不上为每一种这样的组合写一个新类，更不值得用更复杂的容器，能有一个非常简单的值对模板类是最方便的。

2. 函数返回值：C程序员可能非常羡慕其他语言，比如Go语言或很多脚本语言，返回值可以返回多个值。最常用的用法就是，先返回一个错误码，然后才是真正的返回值。

在C++模板库里，也确实就是这么做的。

针对第一种情况，C++标准库中的map结构，如map和multimap的每一个元素，都是pair对象。

而要返回多于一个值的时候，比如Set的insert函数，就返回一个pair

pair的构造

最简单的pair构造法，就是使用make_pair函数：

auto test1 = std::make_pair(1,"test1");

auto test2 = std::make_pair(2,"test2");

C++11的auto关键字发挥功力了，我们甚至都不需要写std::pair的模板定义，直接用std::make_pair去构造，类型请auto自己去推断。

我们再来个函数返回值的：

std::pair<int,std::string> checkValue(int value){

if(value<1000){

return std::make_pair(0, "checked pass");

}else{

return std::make_pair(-1, "checked failed");

}

}

pair的使用

pair很简单，通过pair.first和pair.second就可以访问对象的第一个值和第二个值。

例，处理下我们上面例子的函数返回值：

auto result = checkValue(100);

if(result.first==0){

std::cout << "Checked pass! The message is: "<<result.second <<"";

}

三个以上的值: std::tuple

pair只能用于两个值，但是有时候我们需要多于两个值怎么办？这时候C++11又送了一份大礼给我们，C++11支持模板参数不指定具体个数个参数。所以C++98只能支持10个参数的限制再也没有了，现在的tuple可以支持多个参数。

std::get<0>这样的语法在pair时显得多余，但是推广到tuple上，它就可以大显身手了。

一句话说tuple，就是把pair的两个参数扩展成三个以上就可以了。

比如我们想在函数返回值里再多加几个值，把pair换成tuple，make_pair换成make_tuple，其余都照旧就是了。

std::tuple<int, std::string, std::string,int> checkValueWithDetails(int value){

if(value<1000){

return std::make_tuple(0,"checking passed","normal case",value);

}else{

return std::make_tuple(-1,"checking failed","bad case",value);

}

}

返回值使用的时候，还是get<>()函数。当然这时候first和second已经没什么意义了，统一用get<>()：

auto result3 = checkValueWithDetails(1);

if(std::get<0>(result3)==0){

std::cout<< "Checking passed! The message is: "<<std::get<1>(result3) << "The detail info is:" << std::get<2>(result3)<<"";

}

std::tie 批处理

我们想把tuple的值取出来赋到各个变量中去，一个一个get<>太麻烦，有没有办法一次性搞定？

当然有啦，我们通过std::tie函数来做这个事情：

auto result4 = checkValueWithDetails(-1);

int resultValue;

std::string message;

std::string details;

int initValue;

std::tie(resultValue,message,details,initValue)=result4;

写起来是不是有种在用脚本语言的感觉？

如果其中有些值我们不关注，那就用std::ignore来占位，就像Go语言中的"_"一样，就不用再定义个无用的变量了。比如上例，假如我们对message不感兴趣，我们就这么写：

std::tie(resultValue,std::ignore,details,initValue)=result4;

std::ignore可以适用于任何类型。

好啦，快餐教程就讲这么多。

我们复习一下：

1. std::pair是C++98就有的功能，std::tuple是TR1新增的。C++11的两个特性为pair和tuple带来很大帮助，一个是auto的类型推断可以帮助我们少写代码，二是C++11支持变参数的模板，使得理论上可以支持任意多个数量的参数。tuple来自boost库，但是没有C++11支持的boost::tuple和TR1的std::tuple支持的参数个数是受限的。

2. 通过std::make_pair和std::make_tuple可以方便地构造pair和tuple对象。

3. std::tie()函数可用于将pair或tuple中的值绑定到一些变量上，不关心的值可以用std::ignore来忽略。