C++17使用std::apply和fold expression对tuple进行遍历

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简介: C++17使用std::apply和fold expression对std::tuple进行遍历

C++17使用std::apply和fold expression对std::tuple进行遍历

std::apply函数

先来看这个std::apply函数,这个函数定义在tuple头文件中,函数签名如下:

template <class F, class Tuple>
constexpr decltype(auto) apply(F&& f, Tuple&& t);

该函数接受两个参数,第一个是一个函数对象,第二个是一个Tuple对象

来看一个最简单的示例:

#include <tuple>
#include <iostream>

int main() {
    // 两个元素相加
    std::cout << std::apply([](auto x, auto y) { return x + y; }, 
                            std::make_tuple(1, 2.0)) << '\n';
}

输出结果是3

这个例子中第一个参数使用Lambda匿名函数将tuple中的两个元素相加,第二个使用std::make_tuple函数构造一个只含有两个元素的tuple

fold expression

这个特性是C++ 17中我觉得很有用的一个新特性,使用规则有四条,参见fold expression

可能看这个规则有些抽象,我们来看一些具体的例子:

#include <tuple>
#include <iostream>

int main() {
    // 多个元素相加,使用parameter pack
    std::cout << std::apply([](auto&& ... args) { return (args + ...); },
                            std::make_tuple(1, 2.f, 3.0)) << '\n';
    // 遍历tuple并输出,注意逗号操作符的使用
    std::apply([](auto&&... args) { ((std::cout << args << '\n'), ...); },
                std::make_tuple(1, 2.f, 3.0));
}

输出如下:

6
1
2
3

第6行中,std::apply函数的第一个参数是一个Lambda匿名函数,函数的参数是一个可变参数args,函数体中只有一条语句args + ...,这个情况就是上面的第一种情况:这里的$E$就是args,$op$就是+,所以展开来就是$args_1 + args_2 + args_3$(因为参数的个数是3)。

第9行中,Lambda匿名函数的函数体是((std::cout << args << '\n'), ...)这是一个逗号操作符,也属于上面四种情况中的第一种:这里的$E$就是std::cout << args << '\n'),$op$就是,,所以这一行就打印输出了tuple的每一个元素。如果在C++17之前想要遍历tuple就比较麻烦,需要很多额外的操作。

参考资料

  1. std::apply
  2. fold expression
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