结构化绑定取代std :: tie滥用

Question

在阅读这篇关于c ++ 17最终特性的摘要时,我对结构化绑定(强调我的)部分感到有些惊讶:

结构化绑定

到目前为止,有一种已知的技巧滥用std :: tie直接将元组或对分配给不同的变量,而不必手动处理结果类型.这是一个hack,并且变量必须存在,现在你可以声明变量并在一行中初始化它们:

auto [a,b,c] = getvalues();

需要大括号,getvalues返回一个元组.提案中没有提到std :: pair,因此不清楚它是否适用于在某些插入方法中由STL返回的pair.

我假设他们提到了这种用法 std::tie

int a,b,c;
std::tie(a,b,c) = std::make_tuple(1,2,3);

我认为这是一种推荐的做法.

有人可以解释为什么他们将上述例子称为黑客攻击吗？

Answer 1

我可以这么简单地说:

在一种语言中,函数只能返回一个变量

int a,b,c;
std::tie(a,b,c) = function_returning_multiple_values();

是一个黑客:

auto [a, b, c] = function_returning_multiple_values();

正如在假设的世界中,C++只允许一个函数参数

int p1, p2, p3;
p1 = ...;
p2 = ...;
p3 = ...;

function_taking_multiple_params(std::tie_params(p1, p2, p3));

将是一个黑客:

function_taking_multiple_params(p1, p2, p3)

你已经习惯了C++的限制,一个函数最多可以返回一个对象,但事实上它只是一个人为的语言限制,就像接受最多一个参数的限制一样,是一种人为的语言限制.

这std::tie是一个缺少语言功能的库黑客.它有一些缺点:

• 变量需要事先声明
• 必须显式声明变量类型
• 效率低或不能用于非默认构造的类型

结构化绑定是他们本来可以做的一切吗？不,但在大多数情况下,它们都是我们需要的一切.

缺什么？

• 某些元素的显式类型:例如:

auto [a, std::string b, c] = foo();

其中,a与c已在类型推导b是明确"的std :: string"

• 嵌套.例如:

auto [a, [b1, b2], c] = foo();

其中第二个返回的对象foo是一个tuple类似的对象.

• 返回站点的语言功能(绕过std::tuple所有):

auto foo() -> [int, int]

代替

auto foo() -> std::tuple<int, int>

• 命名返回对象

auto foo() -> [int& key, int& value]

......好吧......不会那么好

• 并将其与...结合起来 - 为一个很酷的新名称做好准备 - 广义返回初始化:

auto minmax_element(It begin, It end) -> [It min_it, It max_it];

auto [min = *min_it, max = *max_it] = minmax_element(...);

Answer 2

一个非常明显的区别是 std::ignore。看例子

std::tuple<string, string> data {"Lord", "Buddha"};
auto [a, b] = data; //valid
auto [ , b] = data; //not valid as the identifier is strongly required
string y;
std::tie( std::ignore, y ) = data; //voila

Answer 3

std::tie其本身还有另一个功能。

它的目的是创建一个引用变量的元组

创建对其参数或 std::ignore 实例的左值引用的元组。

这对于创建动态元组很有用，而无需复制变量，因为它们是引用。我只是从cppreference中获取用例的示例。

bool operator<(const S& rhs) const
{
    // compares n to rhs.n,
    // then s to rhs.s,
    // then d to rhs.d
    return std::tie(n, s, d) < std::tie(rhs.n, rhs.s, rhs.d);
}

这里创建了元组，但它们不复制变量，而是具有引用。

现在，因为它们保存了引用，您可以“破解”它来执行类似的操作

int a,b,c;
std::tie(a,b,c) = std::make_tuple(1,2,3);

它将返回的元组的值分配给本身具有引用的元组。

这甚至在刚刚提到的 cpprefence 上作为“注释”

std::tie 可用于解压 std::pair，因为 std::tuple 具有来自对的转换赋值

在 c++17 中，他们引入了“结构化绑定”来处理同时分配多个变量的情况。所以无论是故意的还是黑客行为，从 c++17 开始，这种 tie 的用法应该不再是必要的了。

无论std::tie是打算以这种方式使用还是“黑客”可能都是个人意见，我想介绍的人std::tie最了解这一点。但考虑到在这种情况下结构化绑定是如何替代的std::tie，他们提出了一个他们认为更好的解决方案。