元组类型（Tuple Types） 学习笔记

基本形式

在不同语言中，元组（Tuple）通常用于表示一个固定长度的、不可变的元素集合，适合用于多个相关数据的组合。在 C++ 中，std::tuple 是泛型的，可用于组合任意数量和类型的元素。

在 C++ 中，这些二元组 std::tuple<int, int>，三元组 std::tuple<int, int, int>，四元组 std::tuple<int, int, int, int> 等类型通常统称为元组类型（Tuple Types）。由于元组可以包含任意数量和类型的元素，std::tuple 就是一个通用元组容器，可以用来将不同类型和数量的变量打包成一个单一的结构。

使用解释

1. 定义：std::tuple<int, int, int> 定义了一个元组，其包含三个整数元素。
2. 创建：可以使用 std::make_tuple 快捷创建。
3. 访问：std::get<index>(tuple) 用于访问特定位置的元素，index 从 0 开始。

应用场景

tuple<int, int, int> 常用于需要将多个相关整数值打包处理时，例如返回多个计算结果，或在排序算法中临时存储多个比较值。

N 元组（任意数量的元素）

在 C++ 中可以创建任意长度的元组。例如，可以定义一个包含五个元素的 tuple<int, int, int, int, int> 或更多元素的组合。在这种情况下，通常是为了满足特定的业务逻辑需求，例如某种数据结构的存储，或在算法中传递大量相关的多元数据。

使用元组的注意事项

1. 类型可以混合：元组的元素类型不一定要相同，例如 std::tuple<int, std::string, double>。
2. 自动解构：C++17 引入了结构化绑定，可以更方便地解构元组。

使用例

#include <iostream>
#include <tuple>

int main() {
    // 创建一个包含三个 int 元素的 tuple
    std::tuple<int, int, int> myTuple = std::make_tuple(10, 20, 30);

    // 使用 std::get 访问元素
    std::cout << "First element: " << std::get<0>(myTuple) << std::endl;
    std::cout << "Second element: " << std::get<1>(myTuple) << std::endl;
    std::cout << "Third element: " << std::get<2>(myTuple) << std::endl;

    return 0;
}

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特殊形式 std::pair

pair 类型在 C++ 中是 std::pair，是一种特殊的二元组类型（Binary Tuple Type），定义于头文件#include <utility> 。通常用来存储一对值。std::pair 也是 C++ 标准库中的一个泛型类模板，但和 std::tuple 不同，它只包含两个元素。这两个元素可以是任意类型，并且可以不同，因此 std::pair 常用于表达键值对、成对数据或二维坐标等场景。

特点

1. 固定为两个元素：std::pair 类型始终包含两个元素，因此可以理解为一个二元的特殊元组类型。
2. 元素访问：元素使用 .first 和 .second 成员访问，而不像 std::tuple 需要使用 std::get<index>(tuple)。
3. 泛型支持：std::pair 是模板类型，可以使用不同的类型参数，例如 std::pair<int, double> 或 std::pair<std::string, int>。

// 创建一个 pair，包含一个 string 和一个 int
std::pair<std::string, int> student = {"Alice", 90};

// 使用 .first 和 .second 访问元素
std::cout << "Name: " << student.first << std::endl;
std::cout << "Score: " << student.second << std::endl;