C++ tuple（元組）容器完整指南

什麼是 tuple？

std::tuple 是一個固定大小、異質型別的容器，可攜帶多個不同型別的值。常用於函式回傳多個值，或暫時組合不相關資料。特點：快速、低開銷、無結構化介面。

建立與初始化

• 直接初始化：std::tuple<int, double, std::string> t(64, 128.0, "Caroline");
• std::make_tuple：auto t2 = std::make_tuple("Caroline", "Wendy", 1992);

存取元素

使用 std::get<索引>(tuple)，索引必須為編譯期常數（常數運算式）。

取得大小與元素型別

• 元素個數：std::tuple_size<decltype(t)>::value
• 第 N 個元素型別：std::tuple_element<N, decltype(t)>::type

比較運算

兩個 tuple 型別元素數量相同且對應位置可比較（如 int 與 double），即可使用 <, >, == 等運算子，按字典序比較。

無法直接迭代

因 std::get 索引必須為常數，無法在迴圈中用變數索引。若需迭代，可考慮結構化綁定（C++17）或手寫遞迴模板。

程式碼示範

/* CppPrimer.cpp
 * Created on: 2013.12.9
 * Author: Caroline
 */
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <tuple>
using namespace std;

std::tuple<std::string, int> giveName() {
    std::string cw("Caroline");
    int a(2013);
    return std::make_tuple(cw, a);
}

int main() {
    std::tuple<int, double, std::string> t(64, 128.0, "Caroline");
    std::tuple<std::string, std::string, int> t2 =
        std::make_tuple("Caroline", "Wendy", 1992);

    size_t num = std::tuple_size<decltype(t)>::value;
    std::cout << "num = " << num << std::endl;

    std::tuple_element<1, decltype(t)>::type cnt = std::get<1>(t);
    std::cout << "cnt = " << cnt << std::endl;

    std::tuple<int, int> ti(24, 48);
    std::tuple<double, double> td(28.0, 56.0);
    bool b = (ti < td);
    std::cout << "b = " << b << std::endl;

    auto a = giveName();
    std::cout << "name: " << get<0>(a)
              << " years: " << get<1>(a) << std::endl;
    return 0;
}

輸出結果

num = 3
cnt = 128
b = 1
name: Caroline years: 2013

結語

tuple 適合短暫、小規模的異質資料組合。若需語意清晰、可擴充的資料結構，建議改用 struct 或 class。