C++ 17 结构化绑定

枫2024-09-032024-09-07

C++ 17 结构化绑定

C++17 引入的结构化绑定（Structured Bindings）是一个非常有用的语言特性，使得解构和访问多个值变得更加简洁和直观。结构化绑定允许你将一个对象或数据结构的多个元素绑定到独立的变量上，这在处理返回多个值的函数或解构容器时非常方便。

语法与使用场景

解构std::tuple
在 C++17 之前，如果你有一个 std::tuple ，需要分别获取其中的元素，通常会使用 std::get：

#include <tuple>
#include <iostream>

std::tuple<int, double, std::string> getTuple() {
    return {1, 3.14, "Hello"};
}

int main() {
    auto t = getTuple();
    int i = std::get<0>(t);
    double d = std::get<1>(t);
    std::string s = std::get<2>(t);

    std::cout << i << ", " << d << ", " << s << '\n';
}

使用结构化绑定，可以将这段代码简化：

#include <tuple>
#include <iostream>

std::tuple<int, double, std::string> getTuple() {
    return {1, 3.14, "Hello"};
}

int main() {
    auto [i, d, s] = getTuple(); // 结构化绑定

    std::cout << i << ", " << d << ", " << s << '\n';
}

在这里，i、d 和 s 分别绑定到 std::tuple 的第 0、1 和 2 个元素上。

解构std::pair
std::pair 也是结构化绑定的典型应用场景：

#include <utility>
#include <iostream>

std::pair<int, std::string> getPair() {
    return {42, "Answer"};
}

int main() {
    auto [num, str] = getPair(); // 结构化绑定

    std::cout << num << ", " << str << '\n';
}

适用于数组和结构体
结构化绑定不仅限于元组和对，还可以用于数组和结构体：

#include <iostream>

int main() {
    int arr[3] = {1, 2, 3};
    auto [a, b, c] = arr; // 解构数组

    std::cout << a << ", " << b << ", " << c << '\n';
}

对于结构体，只要结构体的成员变量是公共的且没有默认的删除构造函数，也可以使用结构化绑定：

#include <iostream>

struct Point {
    int x;
    int y;
};

int main() {
    Point p = {10, 20};
    auto [x, y] = p; // 解构结构体

    std::cout << "x: " << x << ", y: " << y << '\n';
}

用于std::map或std::unordered_map这类关联容器

#include <map>
#include <iostream>

int main() {
    std::map<int, std::string> m = {{1, "one"}, {2, "two"}, {3, "three"}};

    for (const auto& [key, value] : m) {
        std::cout << key << " -> " << value << '\n';
    }
}