摘要：Tuples 是大小固定的異構對象集合，它正在被添加到 C++ 標准。學習這種強大的 數據類型有助於簡化一些常規的編程任務。
C++ 標准委員會目前正在進行標准庫的更 新和增強。Tuple 類型是最近添加到 C++ 標准中的內容之一。Tuple 是一個大小固定的異構 對象集合。Tuple 類型非常強大，它有助於簡化一些常見的編程任務。
本文代碼所依賴的常規編譯器均支持 C++ 98 規范，但是目前<tulpe>庫還並不一 定是 IDE 標准庫的一部分。因此，要想使用這個庫必須到 Boost 下載並安裝。但今後的大 多數開發環境肯定都會支持<tuple>庫的。
如何模擬從一個函數中返回多個類型？如何同時進行多個值的賦值和比較？
使用 <tuple> 庫定義 tuple 對象並處理之。
1、構造和初始化
tuple 類型 tuple 類模板的特化或實例。目前的標准庫支持 0-10個元素的 tuple。每個元素可以有不同 的類型。在下面的例子中，t 被定義為 tuple 類型，它包含兩個元素，類型分別為 int 和 double：
#include <tuple>
tuple <int, double> t(1, 3.14);
為簡單起見，我不使用名字空間的限定。tuple 所在的實際名字空間及其 輔助函數是根據所使用的庫聲明的。Boost 庫在 boost::tuples 中聲明 tuple。 標准 C++ 通常會在 std 中聲明。
如果你省略初始化例程，那麼將應用默認的初始化替代：
tuple <std::string, int*> u; //initialized to: string (),0
2、輔助函數
為了得到 tuple 的元素個數，使用 tuple_size()：
int sz=tuple_size <tuple <int, const double, std::string> >::value;//3
make_tuple() 用於構造 tuple 類型。該函數按照其參數創建一 個 tuple 類型：
void f(int i);
T1=make_tuple(&f); // returns: tuple<void (*)(int)>
T2=make_tuple("hi", 2); // tuple< const char (&)[3], int>
tuple_element() 函數返回單個元素的類型。 該函數以索引和 tuple 類型為參數：
//獲得第一個元素的類型
T=tuple_element <0, tuple<int, int, char> >::type;//int
如 果你需要存取實際的元素，而非類型，那麼就用 get<N>() 函數。注意 tuple 使用基 於 0 的索引。
tuple <int, double> t;
int n=get<0>(t); //獲得第一個元素
get<1>(t)=0.5; //給第二個元素賦值
3、現實世 界中的 tuple
下面讓我們考察一下 tuple 類型的應用，假設你需要實現這樣一個函 數：將某個文件名轉換為FILE * 和文件描述符。大家知道，C++ 不允許一個函數返回多個類 型的值。通常的做法是定義兩個名字稍有差別的函數來解決這個問題的，例如：
int convert_filename(const char * path);
FILE * fconvert_filename (const char * path);
POSIX 庫充滿了這樣的函數集。在這種情況下是不會用重 載機制的，因為你無法定義僅有返回值不同的函數的重載版本。例如：
int convert_filename(const char* path);
FILE* convert_filename(const char* path); //出錯
通過使用 tuple 類型來包裝兩個返回類型，你可以模擬單個函數 返回多個類型。像往常一樣，使用 typedef 來隱藏繁瑣的語法：
typedef tuple<int, FILE *> file_t;
file_t convert_filename(const char* path);
在面向對象環境中，你也可以擴展 file_t 為一個適合的 fstream 對象。
tuple 提供了一個優雅的解決方案來解決另外一個問題，就是用整型來仿真浮點值。現在 你可以借助 tuple 用兩個純粹的整型替代：
typedef tuple<__int64, int> Currency;
例如，有一個 USD 類：
class USD
{
private:
Currency curr;
public:
explicit USD(__int64 d=0, int c=0): curr(d,c) {}
//..
};
注意有一個非常重要的地方是數據成員聲明為私有。該類的使 用者將不會注意其實現已經改變，因為接口完好無損。
這樣做非常好，你可能會問： “難道不能把兩個整型打包在一個定義良好的結構裡來實現嗎？”當然可以，但 是，tuple 有一個結構所沒有的優勢：那就是它已經重載了關系操作符 <、>、== 等 。因此，你可以象下面這樣輕松地比較兩個貨幣的值：
bool operator==(const USD& u1, const USD& u2)
{
return u1.curr==u2.curr;
}
這裡，當且僅當 u1 中的每一個元素與 u2 中對應的元素相等時，tuple 重載的 == 才返回true，例如：
Currency curr1(100,99);
Currency curr2 (100,98);
Currency curr3(100,98);
bool res=curr1==curr2; //false
res=curr2==curr3; //true
4、tuple 使用之最
Tuple 有許多其它用途 。例如，你可以象下面這樣創建一個 tuple 引用和 cv 限定類型：
int i; char c;
make_tuple(ref(i),ref(c)); // tuple <int &, char&>
make_tuple(cref(i), c); // tuple <const int &, char>
ref 類 模板充當引用包裝器。同樣，cref 將引用包裝成常量（const）對象。為了簡化引用元素的 tuple 的創建過程，可以用 tie()函數：
tie(i, c); //等同於：make_tuple (ref(i), ref(c));
包含非常量引用元素的 tuple 可被用於將另外的 tuple “解包（unpack）”成實際的對象。
tie(i, c)=make_tuple(1, ''a'');
經過這樣的賦值，i=1,c=''a''。這 個技術在解包返回 tuple 的函數時很有用。
作者簡介
Danny Kalev 是一名通 過認證的系統分析師，專攻 C++ 和形式語言理論的軟件工程師。1997 年到 2000 年期間， 他是 C++ 標准委員會成員。最近他以優異成績完成了他在普通語言學研究方面的碩士論文。 業余時間他喜歡聽古典音樂，閱讀維多利亞時期的文學作品，研究 Hittite、Basque 和 Irish Gaelic 這樣的自然語言。其它興趣包括考古和地理。Danny 時常到一些 C++ 論壇並 定期為不同的 C++ 網站和雜志撰寫文章。他還在教育機構講授程序設計語言和應用語言課程 。
