关联 std::tuple 容器

Question

是否可以定义（以简单的方式，可能重复使用 std 容器）“关联 std::tuple”，或者换句话说，“变量 std::map”。

类似这样的（这个界面只是说明，欢迎其他可能的界面）：

AssociativeTuple<std::string> at;    // std:string is the key type
at.insert<float>("my_float", 3.14);  // 1.
at.insert<int>("my_int", 42);
at.insert<bool>("my_bool", true);
at.insert<int>("xyz", 0);
at.insert<std::string>("my_string", "hello world!");

assert(get(at, "my_float") == 3.14);  // 2.
assert(get(at, "my_int") == 42);
assert(at["my_string"] == "hello world!");  // 3.

assert(std::is_same<at.type_of("my_float")::type, float>)  // 4.

for (auto it : at) { std::cout << it.first << " = " << it.second; }  // 5.

其他理想的约束：

1. 值/键集仅在运行时已知。但是在编译时，用户知道（值的类型）和键之间的关系。例如，用户在编译时知道"my_float" 将是float。换句话说，可能的键集合是固定的，并且对应于键的值的类型在编译时是已知的。编译时不知道的是“是否”将密钥插入容器内。当然，映射值的值在编译时是未知的。
2. 访问性能，get 应该很快
3. 用户不必记住与键关联的类型

我真正的问题只是float/int/bool 类型的值（我正在做的是将所有内容存储在std::map<std::string, float> 中并在必要时转换为int），但是一个通用的解决方案是可取的。在我的真实情况下，密钥总是std::string。

Answer 1

您可能是指具有多态值的地图。对于多态值，您可以使用boost::any，或者更好的是boost::variant<>。例如：

typedef boost::variant<int, double, std::string> MyVariant;
typedef std::map<std::string, MyVariant> MyPolymorphicMap;

Answer 2

这个怎么样？ （注意：这些值不是元组；每个键都有一个值）。

template<class K> using AnyMap = std::map<K, boost::any>;

AnyMap map;
map["test1"] = 124;
map["test2"] = std::string{ "some text" };

auto value = boost::any_cast<int>(map["test1"]);

Answer 3

是的，这可以使用变体（那里有很多实现）或一般某种包装器，或者基于联合（在您的情况下是首选方式）或从公共基类派生。

对于像 get(at, "my_int") == 42 这样的事情，您必须重载相等运算符 bool operator==(Variant&, int)，但这也不成问题。

你不能做像 std::is_same<at.type_of("my_float")::type, float> 这样的事情，因为 is_same 是一个编译时表达式，但类型（你正在寻找的）只有在运行时才知道。但是，您仍然可以定义执行该检查的运行时函数。

但是：如果 - 在您的特定情况下 - 您只需要 int 和 float 并且您没有难以记忆（使用字符串作为键似乎表明这一点），那么我只使用了 @987654327 @ 因为它可以代表您可能想要存储的任何数字。

另一种可能性是使用两个独立的数据结构（一个用于 int，一个用于 float）。如有必要，您还可以围绕它们构建一个 rwarpper，以使它们看起来像一个单独的。如果您的程序逻辑在执行查找之前总是知道与键关联的类型，那么使用多个数据结构可能特别有意义。