Come viene implementata la std :: tuple?

Question

Mi piacerebbe sapere come vengono implementate le tuple nella libreria standard per C++ 0x. Ho provato a leggere description in libstdc++ manual e poi a leggere template listing, ma è davvero difficile capire come funziona, specialmente quando si legge il codice.

Qualcuno potrebbe spiegarmi in poche frasi l'idea dell'implementazione della tupla? Voglio sapere questo, perché sto pensando di usare le tuple nel mio codice e voglio capire come funziona e quale tipo di overhead ci porta (estende solo il tempo di compilazione, esegue molte operazioni di copia sulla memoria, esegue molte altre funzioni nel costruttore , eccetera.).

Answer 1

Un approccio per l'implementazione di tuple è l'utilizzo dell'ereditarietà multipla. Gli elementi tuple sono tenuti da classi foglia e la stessa classe di tuple eredita da più foglie. In pseudo-codice:

template<typename T0, typename T1, ..., typename Tn> 
class PseudoTuple : TupleLeaf<0, T0>, TupleLeaf<1, T1>, ..., TupleLeaf<n, Tn> { 
    ... 
}; 

Ogni foglia ha un indice, in modo che ogni classe base diventa unico anche se i tipi di contenuti sono identici, così possiamo accedere all'ennesimo elemento con un semplice static_cast:

static_cast<TupleLeaf<0, T0>*>(this); 
// ... 
static_cast<TupleLeaf<n, Tn>*>(this); 

ho scritto una spiegazione dettagliata su questa implementazione tupla "piatta" qui: C++11 tuple implementation details (Part 1)

Answer 2

L'implementazione di std::tuple è possibile tramite variadic templates, che sono stati introdotti nel linguaggio principale.

So che questo sta elemosinando la domanda, ma ti dà una frase di ricerca migliore per la ricerca.

Answer 3

Una tupla viene in genere implementata come una lista concatenata di tempo di compilazione.

Il codice è un po 'offuscato attraverso template sintassi, ma seguenti elementi sono normalmente presenti:

1. una catena di classi con elementi di testa e di coda (contro-elementi)
2. un'istanza coda vuota a indica la fine della lista.
3. codice ricorsivo per percorrere l'elenco a un determinato indice, implementato come istanze di modello ricorsivo (istanziato in fase di compilazione).

Esistono implementazioni ragionevoli in C++ 03 (ad es. Boost).

I modelli Variadic consentono un numero illimitato di elementi, come menzionato da Motti.

Il costo è normalmente un tempo di compilazione. I costruttori di copia potrebbero essere chiamati durante l'inizializzazione (max 1) e quando si copiano le tuple.