（重新）命名 std::pair 成员

Question

我不想写town->first，而是写town->name。内联命名访问器（Renaming first and second of a map iterator 和 Named std::pair members）是迄今为止我找到的最佳解决方案。我对命名访问器的问题是类型安全的损失： pair<int,double> 可以参考struct { int index; double value; } 或struct { int population; double avg_temp; }。谁能提出一个简单的方法，也许类似于特征？

我经常想从一个函数中返回一个对或一个元组，每次引入一个像struct city { string name; int zipcode; } 和它的ctor 这样的新类型是很累人的。我很高兴了解 boost 和 C++0x，但我需要一个没有 boost 的纯 C++03 解决方案。

更新

关于 andrewdski 的问题：是的，像 pair<int=index, double=value> 这样的（假设的）语法会创建一个与 pair<int=population, double=avg_temp> 不同的类型，这将满足您的要求。我什至不介意必须实现自定义对/元组模板类 ONCE 并在需要新类型时适当地将“名称特征”模板参数传递给它。我不知道“名字特征”会是什么样子。也许这是不可能的。

Answer 1

我看不出你怎么能做得更好

struct city { string name; int zipcode; };

那里没有什么是非必要的。你需要这两个成员的类型，你的整个问题都是围绕给这两个成员命名，并且你希望它是一个唯一的类型。

您知道聚合初始化语法，对吧？你不需要构造函数或析构函数，编译器提供的就可以了。

示例：http://ideone.com/IPCuw

---

类型安全要求您引入新类型，否则pair<string, int> 在 (name, zipcode) 和 (population, temp) 之间是不明确的。

在 C++03 中，返回一个新元组需要：

city retval = { "name", zipcode };
return retval;

或者写一个方便的构造函数：

city::city( std::string newName, int newZip ) : name(newName), zipcode(newZip) {}

得到

return city("name", zipcode);

但是，使用 C++0x，您将可以编写

return { "name", zipcode };

并且不需要用户定义的构造函数。

Answer 2

我想详细说明

struct City : public std::pair<string, int> {
  string& name() { return first; }
  const string& name() const { return first; }
  int& zip() { return second; }
  int zip() const { return second; }
};

是最接近你所寻找的东西，尽管struct City { string name; int zipcode; } 看起来非常好。

Answer 3

虽然不完美，但可以使用标记数据：

template <typename tag_type, typename pair_type>
typename tag_type::type& get(pair_type& p);

typedef std::pair<std::string /*name*/, int /*zipcode*/> city;
struct name { typedef std::string type; };
struct zipcode { typedef int type; };

template <>
std::string& get<name, city>(city& city)
{
   return city.first;
}

template <>
int& get<zipcode, city>(city& city)
{
   return city.second;
}

int main()
{
   city c("new york", 10001);
   std::string n = get<name>(c);
   int z = get<zipcode>(c);
}

但正如 Ben Voigt 所说：struct city { string name; int zipcode; }; 几乎总是会更好。

编辑：模板可能是一种过度杀伤，您可以在命名空间中使用免费函数。这仍然不能解决类型安全问题，因为任何 std::pair<T1, T2> 都与任何其他 std::pair<T1, T2> 类型相同：

namespace city
{
   typedef std::pair<std::string /*name*/, int /*zipcode*/> type;

   std::string& name(type& city)
   {
      return city.first;
   }

   int& zipcode(type& city)
   {
      return city.second;
   }
}

int main()
{
   city::type c("new york", 10001);
   std::string n = city::name(c);
   int z = city::zipcode(c);
}

Answer 4

由于std::pair 通常用于在std::map 容器中存储条目，您可能需要查看tagged elements in Boost Bimap。

简介：

#include <boost/bimap/bimap.hpp>
#include <string>
#include <iostream>

struct name {}; // Tag for the default 'first' member
struct zipcode {}; // Tag for the default 'second' member

int main()
{
    using namespace boost::bimaps;
    typedef bimap <tagged<std::string, name>, tagged<int, zipcode> > Cities;
    typedef Cities::value_type registration;

    Cities cities;
    cities.insert(registration("Amsterdam", 20));
    cities.insert(registration("Rotterdam", 10));

    // ...
    std::string cityName;
    std::cin >> cityName;

    Cities::map_by<name>::const_iterator id_iter = cities.by<name>().find(cityName);
    if( id_iter != cities.by<name>().end() )
    {
        std::cout << "name: " << id_iter->get<name>() << std::endl
                  << "zip: " << id_iter->get<zipcode>()   << std::endl;
    }

    return 0;
}

请注意，bimap 可以透明地模拟std::map 或其他关联容器类型，而不会降低性能；他们只是更灵活。在这个特定的示例中，定义很可能最好更改为：

typedef bimap <tagged<std::string, name>, multiset_of<tagged<int, zipcode> > > Cities;
typedef Cities::value_type registration;

Cities cities;
cities.insert(registration("Amsterdam", 20));
cities.insert(registration("Rotterdam", 10));
cities.insert(registration("Rotterdam", 11));

我邀请您浏览 Boost Bimap 的文档以了解全貌

Answer 5

您可以使用指向成员的运算符。有几种选择。这是最直接的。

typedef std::map< zipcode_t, std::string > zipmap_t;
static zipcode_t const (zipmap_t::value_type::*const zipcode)
                                              = &zipmap_t::value_type::first;
static std::string (zipmap_t::value_type::*const zipname)
                                              = &zipmap_t::value_type::second;

// Usage
zipmap_t::value_type my_map_value;
std::string &name = my_map_value.*zipname;

您可以将一种伪类型的访问器放入专用的namespace 中，以将它们与其他事物分开。然后它看起来像my_map_value.*zip::name。但是，除非你真的需要使用pair，否则只定义一个新的struct 可能更容易。

Answer 6

我想出了一个可以像这样使用的Utility_pair 宏：

Utility_pair(ValidityDateRange,
    time_t, startDay,
    time_t, endDay
);

那么，当你需要访问ValidityDateRange的字段时，你可以这样做：

ValidityDateRange r = getTheRangeFromSomewhere();

auto start = r.startDay(); // get the start day
r.endDay() = aNewDay();    // set the end day
r.startDay(aNewDay1())     // set the start and end day in one go.
 .endDay(aNewDay2());

这是实现：

#include <utility>

#define Utility_pair_member_(pairName, ordinality, type, name)      \
    const type &name() const { return ordinality; }                 \
    type &name() { return ordinality; }                             \
    pairName &name(const type &m) { ordinality = m; return *this; } \
/***/

#define Utility_pair(pairName, firstMemberType, firstMemberName, secondMemberType, secondMemberName) \
    struct pairName: std::pair<firstMemberType, secondMemberType>  {                                 \
        Utility_pair_member_(pairName, first, firstMemberType, firstMemberName)                      \
        Utility_pair_member_(pairName, second, secondMemberType, secondMemberName)                   \
    }                                                                                                \
/***/

Answer 7

可能不值得额外的内存，但如果您想保留std::pair 或std::tuple/ 的优势并保持与不可更改的 API 的兼容性，您可以从它们继承，然后定义对其成员的引用。

除了内存成本之外，还有一个巨大的警告，即 STL 类型通常没有虚拟析构函数，因此如果您尝试使用指向基类型的指针取消分配，可能会导致内存泄漏：

#include <tuple>

struct PairShadow : public std::pair<int, double> {
    using std::pair<int, double>::pair;
    PairShadow & operator=(PairShadow const &) { /*call parent op here*/ }
    int & x = this->first;
    double & y = this->second;
};

struct TupleShadow: public std::tuple<int, double> {
    using std::tuple<int, double>::tuple;
    PairShadow & operator=(PairShadow const &) { /*call parent op here*/ }
    int & x = std::get<0>(*this);
    double & y = std::get<1>(*this);
};

auto main() -> int {
    auto twinShadow = PairShadow(1,3.0);
    auto tupleShadow = TupleShadow(1,3.0);
    return tupleShadow.y;
}

或者，也许最好像@holyblackcat 提到的那样，在许多情况下，只要您不尝试遵循特别需要@987654325 的不可更改的API，您也可以只为您的结构定义std::get<int>(PairShadow) 的重载@或std::tuple

Answer 8

我认为你真的应该在这里引入新类型。在有一个pair类方面我完全站在stl的一边，但这就是为什么java人认为他们不想有一个pair类的确切原因，你应该总是为你的类似piar的类型引入新的类型。

stl 解决方案的好处是您可以使用通用类对，但只要您真的希望成员以不同于 first/second 的方式命名，您就可以引入新的类型/类。最重要的是，引入新类让您可以在必要时轻松添加第三个成员。

Answer 9

也许您可以从 pair 继承您自己的 pair 类，并在构造函数中设置两个引用，称为 name 和 zipcode（只要确保实现您将使用的所有构造函数）