重载元组索引运算符 - C++答案

【问题标题】：Overload tuple indexing operator - C++重载元组索引运算符 - C++
【发布时间】：2020-07-11 18:01:22
【问题描述】：

如何为std::tuple<int,int,int> 重载索引[] 运算符？所以当我有std::tuple<int,int,int> tup 并输入tup[0] 时，我希望它返回对get<0>(tup) 的引用。这可能吗？

【问题讨论】：

为什么不改用std::array<int,3>？
您好！你能详细说明你为什么要这样做吗？如果您需要在运行时按索引查找元组元素，您可能不想使用元组。
我只是想知道这是否可能，我知道重载输入和输出运算符，但想知道索引运算符重载。

标签： c++ indexing tuples operator-overloading std

【解决方案1】：

正如其他答案中所述 - 无法将任何成员函数添加到 std 类型，例如 std::tuple。而operator[] 必须是非静态成员函数。

但是你可以包装这个元组 - 并将 operator[] 添加到这个包装器类型。在这种情况下 - 您需要知道元组的所有元素的通用返回类型。嗯 - 有 std::any 可以适用于大多数类型。

这应该可行，但这只是为了满足您的好奇心——在真实软件中使用类似的东西是糟糕的设计：

template <typename Tuple, typename ReturnType = std::any>
class TupleExtractor
{
public:
    TupleExtractor(const Tuple& tuple) 
        : TupleExtractor(tuple, std::make_index_sequence<std::tuple_size_v<Tuple>>{})
    {}
    
    ReturnType operator[](std::size_t index) const
    {
        return extractors[index](tuple);
    }

private:
    template <std::size_t I>
    static ReturnType get(const Tuple& tuple)
    {
        return std::get<I>(tuple);
    }


    template <std::size_t ...I>
    TupleExtractor(const Tuple& tuple, std::index_sequence<I...>) 
        : tuple(tuple), 
          extractors{&TupleExtractor::get<I>...}
    {}

    const Tuple& tuple;
    using Extractor = std::any(*)(const Tuple&);
    std::vector<Extractor> extractors;
};

并测试 - 它是否有效：

int main() {
    std::tuple<int, int, int> a{1,2,3};
    TupleExtractor e{a};
    
    return std::any_cast<int>(e[2]);
}

【讨论】：

【解决方案2】：

这不可能有两个原因：

operator[] 必须是非静态成员函数，并且由于您没有实现标准库，因此无法将成员函数添加到 std::tuple。
索引必须是一个常量表达式，不能用函数参数强制执行。

【讨论】：