如何遍历 std::tuple 的元素？

Question

如何迭代元组（使用 C++11）？ 我尝试了以下内容：

for(int i=0; i<std::tuple_size<T...>::value; ++i) 
  std::get<i>(my_tuple).do_sth();

但这不起作用：

错误 1：抱歉，未实现：无法将“Listener...”扩展为固定长度的参数列表。
错误二：i 不能出现在常量表达式中。

那么，如何正确地迭代元组的元素呢？

Answer 1

我有一个基于迭代元组的答案：

#include <tuple>
#include <utility> 
#include <iostream>

template<std::size_t I = 0, typename... Tp>
inline typename std::enable_if<I == sizeof...(Tp), void>::type
  print(std::tuple<Tp...>& t)
  { }

template<std::size_t I = 0, typename... Tp>
inline typename std::enable_if<I < sizeof...(Tp), void>::type
  print(std::tuple<Tp...>& t)
  {
    std::cout << std::get<I>(t) << std::endl;
    print<I + 1, Tp...>(t);
  }

int
main()
{
  typedef std::tuple<int, float, double> T;
  T t = std::make_tuple(2, 3.14159F, 2345.678);

  print(t);
}

通常的想法是使用编译时递归。 事实上，这个想法被用来制作一个类型安全的 printf，如原始元组论文中所述。

这可以很容易地概括为元组的for_each ：

#include <tuple>
#include <utility> 

template<std::size_t I = 0, typename FuncT, typename... Tp>
inline typename std::enable_if<I == sizeof...(Tp), void>::type
  for_each(std::tuple<Tp...> &, FuncT) // Unused arguments are given no names.
  { }

template<std::size_t I = 0, typename FuncT, typename... Tp>
inline typename std::enable_if<I < sizeof...(Tp), void>::type
  for_each(std::tuple<Tp...>& t, FuncT f)
  {
    f(std::get<I>(t));
    for_each<I + 1, FuncT, Tp...>(t, f);
  }

尽管这需要一些努力才能让FuncT为元组可能包含的每种类型表示具有适当重载的内容。 如果您知道所有元组元素将共享一个共同的基类或类似的东西，这将最有效。

Answer 2

在 C++17 中，您可以将std::apply与fold 表达式一起使用：

std::apply([](auto&&... args) {((/* args.dosomething() */), ...);}, the_tuple);

打印元组的完整示例：

#include <tuple>
#include <iostream>

int main()
{
    std::tuple t{42, 'a', 4.2}; // Another C++17 feature: class template argument deduction
    std::apply([](auto&&... args) {((std::cout << args << '\n'), ...);}, t);
}

[Coliru 在线示例]

该解决方案解决了M. Alaggan 的回答中的求值顺序问题。

Answer 3

Boost.Fusion是一种可能性：

未经测试的示例：

struct DoSomething
{
    template<typename T>
    void operator()(T& t) const
    {
        t.do_sth();
    }
};

tuple<....> t = ...;
boost::fusion::for_each(t, DoSomething());

Answer 4

在 C++17 中，你可以这样做：

std::apply([](auto ...x){std::make_tuple(x.do_something()...);} , the_tuple);

这已经适用于 Clang++ 3.9，使用 std::experimental::apply。

Answer 5

为此，C++ 引入了扩展语句。 他们最初是在 C++20 的轨道上，但由于缺乏语言措辞审查的时间，差点错过了晋级（见这里和这里）。

当前商定的语法（见上面的链接）是：

{
    auto tup = std::make_tuple(0, 'a', 3.14);
    template for (auto elem : tup)
        std::cout << elem << std::endl;
}

Answer 6

使用 Boost.Hana 和通用 lambdas：

#include <tuple>
#include <iostream>
#include <boost/hana.hpp>
#include <boost/hana/ext/std/tuple.hpp>

struct Foo1 {
    int foo() const { return 42; }
};

struct Foo2 {
    int bar = 0;
    int foo() { bar = 24; return bar; }
};

int main() {
    using namespace std;
    using boost::hana::for_each;

    Foo1 foo1;
    Foo2 foo2;

    for_each(tie(foo1, foo2), [](auto &foo) {
        cout << foo.foo() << endl;
    });

    cout << "foo2.bar after mutation: " << foo2.bar << endl;
}

http://coliru.stacked-crooked.com/a/27b3691f55caf271

Answer 7

一种在 C++17 中使用if constexpr的更简单、直观和编译器友好的方法：

// prints every element of a tuple
template<size_t I = 0, typename... Tp>
void print(std::tuple<Tp...>& t) {
    std::cout << std::get<I>(t) << " ";
    // do things
    if constexpr(I+1 != sizeof...(Tp))
        print<I+1>(t);
}

这是编译时递归，类似于@emsr 提供的递归。 但这不使用 SFINAE 所以（我认为）它对编译器更友好。

Answer 8

你需要使用模板元编程，这里用 Boost.Tuple 显示：

#include <boost/tuple/tuple.hpp>
#include <iostream>

template <typename T_Tuple, size_t size>
struct print_tuple_helper {
    static std::ostream & print( std::ostream & s, const T_Tuple & t ) {
        return print_tuple_helper<T_Tuple,size-1>::print( s, t ) << boost::get<size-1>( t );
    }
};

template <typename T_Tuple>
struct print_tuple_helper<T_Tuple,0> {
    static std::ostream & print( std::ostream & s, const T_Tuple & ) {
        return s;
    }
};

template <typename T_Tuple>
std::ostream & print_tuple( std::ostream & s, const T_Tuple & t ) {
    return print_tuple_helper<T_Tuple,boost::tuples::length<T_Tuple>::value>::print( s, t );
}

int main() {

    const boost::tuple<int,char,float,char,double> t( 0, ' ', 2.5f, '\n', 3.1416 );
    print_tuple( std::cout, t );

    return 0;
}

在 C++0x 中，您可以将print_tuple()编写为可变参数模板函数。

Answer 9

首先定义一些索引助手：

template <size_t ...I>
struct index_sequence {};

template <size_t N, size_t ...I>
struct make_index_sequence : public make_index_sequence<N - 1, N - 1, I...> {};

template <size_t ...I>
struct make_index_sequence<0, I...> : public index_sequence<I...> {};

使用您的函数，您希望应用于每个元组元素：

template <typename T>
/* ... */ foo(T t) { /* ... */ }

你可以写：

template<typename ...T, size_t ...I>
/* ... */ do_foo_helper(std::tuple<T...> &ts, index_sequence<I...>) {
    std::tie(foo(std::get<I>(ts)) ...);
}

template <typename ...T>
/* ... */ do_foo(std::tuple<T...> &ts) {
    return do_foo_helper(ts, make_index_sequence<sizeof...(T)>());
}

或者，如果foo返回void ，请使用

std::tie((foo(std::get<I>(ts)), 1) ... );

注意：在 C++14 上已经定义了make_index_sequence ( http://en.cppreference.com/w/cpp/utility/integer_sequence )。

如果您确实需要从左到右的评估顺序，请考虑以下内容：

template <typename T, typename ...R>
void do_foo_iter(T t, R ...r) {
    foo(t);
    do_foo(r...);
}

void do_foo_iter() {}

template<typename ...T, size_t ...I>
void do_foo_helper(std::tuple<T...> &ts, index_sequence<I...>) {
    do_foo_iter(std::get<I>(ts) ...);
}

template <typename ...T>
void do_foo(std::tuple<T...> &ts) {
    do_foo_helper(ts, make_index_sequence<sizeof...(T)>());
}

Answer 10

这是仅使用标准库迭代元组项的简单 C++17 方法：

#include <tuple>      // std::tuple
#include <functional> // std::invoke

template <
    size_t Index = 0, // start iteration at 0 index
    typename TTuple,  // the tuple type
    size_t Size =
        std::tuple_size_v<
            std::remove_reference_t<TTuple>>, // tuple size
    typename TCallable, // the callable to bo invoked for each tuple item
    typename... TArgs   // other arguments to be passed to the callable 
>
void for_each(TTuple&& tuple, TCallable&& callable, TArgs&&... args)
{
    if constexpr (Index < Size)
    {
        std::invoke(callable, args..., std::get<Index>(tuple));

        if constexpr (Index + 1 < Size)
            for_each<Index + 1>(
                std::forward<TTuple>(tuple),
                std::forward<TCallable>(callable),
                std::forward<TArgs>(args)...);
    }
}

例子：

#include <iostream>

int main()
{
    std::tuple<int, char> items{1, 'a'};
    for_each(items, [](const auto& item) {
        std::cout << item << "\n";
    });
}

输出：

1
a

这可以扩展为在可调用返回值的情况下有条件地中断循环（但仍然适用于不返回 bool 可分配值的可调用值，例如 void）：

#include <tuple>      // std::tuple
#include <functional> // std::invoke

template <
    size_t Index = 0, // start iteration at 0 index
    typename TTuple,  // the tuple type
    size_t Size =
    std::tuple_size_v<
    std::remove_reference_t<TTuple>>, // tuple size
    typename TCallable, // the callable to bo invoked for each tuple item
    typename... TArgs   // other arguments to be passed to the callable 
    >
    void for_each(TTuple&& tuple, TCallable&& callable, TArgs&&... args)
{
    if constexpr (Index < Size)
    {
        if constexpr (std::is_assignable_v<bool&, std::invoke_result_t<TCallable&&, TArgs&&..., decltype(std::get<Index>(tuple))>>)
        {
            if (!std::invoke(callable, args..., std::get<Index>(tuple)))
                return;
        }
        else
        {
            std::invoke(callable, args..., std::get<Index>(tuple));
        }

        if constexpr (Index + 1 < Size)
            for_each<Index + 1>(
                std::forward<TTuple>(tuple),
                std::forward<TCallable>(callable),
                std::forward<TArgs>(args)...);
    }
}

例子：

#include <iostream>

int main()
{
    std::tuple<int, char> items{ 1, 'a' };
    for_each(items, [](const auto& item) {
        std::cout << item << "\n";
    });

    std::cout << "---\n";

    for_each(items, [](const auto& item) {
        std::cout << item << "\n";
        return false;
    });
}

输出：

1
a
---
1

Answer 11

如果你想使用 std::tuple 并且你有支持可变参数模板的 C++ 编译器，请尝试下面的代码（用 g++4.5 测试）。 这应该是你问题的答案。

#include <tuple>

// ------------- UTILITY---------------
template<int...> struct index_tuple{}; 

template<int I, typename IndexTuple, typename... Types> 
struct make_indexes_impl; 

template<int I, int... Indexes, typename T, typename ... Types> 
struct make_indexes_impl<I, index_tuple<Indexes...>, T, Types...> 
{ 
    typedef typename make_indexes_impl<I + 1, index_tuple<Indexes..., I>, Types...>::type type; 
}; 

template<int I, int... Indexes> 
struct make_indexes_impl<I, index_tuple<Indexes...> > 
{ 
    typedef index_tuple<Indexes...> type; 
}; 

template<typename ... Types> 
struct make_indexes : make_indexes_impl<0, index_tuple<>, Types...> 
{}; 

// ----------- FOR EACH -----------------
template<typename Func, typename Last>
void for_each_impl(Func&& f, Last&& last)
{
    f(last);
}

template<typename Func, typename First, typename ... Rest>
void for_each_impl(Func&& f, First&& first, Rest&&...rest) 
{
    f(first);
    for_each_impl( std::forward<Func>(f), rest...);
}

template<typename Func, int ... Indexes, typename ... Args>
void for_each_helper( Func&& f, index_tuple<Indexes...>, std::tuple<Args...>&& tup)
{
    for_each_impl( std::forward<Func>(f), std::forward<Args>(std::get<Indexes>(tup))...);
}

template<typename Func, typename ... Args>
void for_each( std::tuple<Args...>& tup, Func&& f)
{
   for_each_helper(std::forward<Func>(f), 
                   typename make_indexes<Args...>::type(), 
                   std::forward<std::tuple<Args...>>(tup) );
}

template<typename Func, typename ... Args>
void for_each( std::tuple<Args...>&& tup, Func&& f)
{
   for_each_helper(std::forward<Func>(f), 
                   typename make_indexes<Args...>::type(), 
                   std::forward<std::tuple<Args...>>(tup) );
}

boost::fusion 是另一种选择，但它需要自己的元组类型：boost::fusion::tuple。 让我们更好地坚持标准！ 这是一个测试：

#include <iostream>

// ---------- FUNCTOR ----------
struct Functor 
{
    template<typename T>
    void operator()(T& t) const { std::cout << t << std::endl; }
};

int main()
{
    for_each( std::make_tuple(2, 0.6, 'c'), Functor() );
    return 0;
}

可变参数模板的力量！

Answer 12

在 MSVC STL 中有一个 _For_each_tuple_element 函数（未记录）：

#include <tuple>

// ...

std::tuple<int, char, float> values{};
std::_For_each_tuple_element(values, [](auto&& value)
{
    // process 'value'
});

Answer 13

其他人提到了一些您可能会求助的精心设计的第三方库。 但是，如果您在没有这些第三方库的情况下使用 C++，以下代码可能会有所帮助。

namespace detail {

template <class Tuple, std::size_t I, class = void>
struct for_each_in_tuple_helper {
  template <class UnaryFunction>
  static void apply(Tuple&& tp, UnaryFunction& f) {
    f(std::get<I>(std::forward<Tuple>(tp)));
    for_each_in_tuple_helper<Tuple, I + 1u>::apply(std::forward<Tuple>(tp), f);
  }
};

template <class Tuple, std::size_t I>
struct for_each_in_tuple_helper<Tuple, I, typename std::enable_if<
    I == std::tuple_size<typename std::decay<Tuple>::type>::value>::type> {
  template <class UnaryFunction>
  static void apply(Tuple&&, UnaryFunction&) {}
};

}  // namespace detail

template <class Tuple, class UnaryFunction>
UnaryFunction for_each_in_tuple(Tuple&& tp, UnaryFunction f) {
  detail::for_each_in_tuple_helper<Tuple, 0u>
      ::apply(std::forward<Tuple>(tp), f);
  return std::move(f);
}

注：代码使用任何支持C++11的编译器编译，与标准库的设计保持一致：

1. 元组不必是std::tuple ，而是可以是任何支持std::get和std::tuple_size ； 特别是，可以使用std::array和std::pair ；

2. 元组可以是引用类型或 cv 限定的；

3. 它具有与std::for_each类似的行为，并返回输入UnaryFunction ；

4. 对于 C++14（或更高版本）用户， typename std::enable_if<T>::type和typename std::decay<T>::type可以替换为它们的简化版本std::enable_if_t<T>和std::decay_t<T> ；

5. 对于 C++17（或更高版本）用户， std::tuple_size<T>::value可以替换为其简化版本std::tuple_size_v<T> 。

6. 对于 C++20（或更新版本）用户，可以使用Concepts实现SFINAE功能。

Answer 14

使用constexpr和if constexpr (C++17) 这相当简单直接：

template <std::size_t I = 0, typename ... Ts>
void print(std::tuple<Ts...> tup) {
  if constexpr (I == sizeof...(Ts)) {
    return;
  } else {
    std::cout << std::get<I>(tup) << ' ';
    print<I+1>(tup);
  }
}

Answer 15

另一种选择是为元组实现迭代器。 这样做的好处是您可以使用标准库提供的各种算法和基于范围的 for 循环。 这里解释了一种优雅的方法https://foonathan.net/2017/03/tuple-iterator/ 。 基本思想是使用begin()和end()方法将元组转换为范围以提供迭代器。 迭代器本身返回一个std::variant<...> ，然后可以使用std::visit 。

这里有一些例子：

auto t = std::tuple{ 1, 2.f, 3.0 };
auto r = to_range(t);

for(auto v : r)
{
    std::visit(unwrap([](auto& x)
        {
            x = 1;
        }), v);
}

std::for_each(begin(r), end(r), [](auto v)
    {
        std::visit(unwrap([](auto& x)
            {
                x = 0;
            }), v);
    });

std::accumulate(begin(r), end(r), 0.0, [](auto acc, auto v)
    {
        return acc + std::visit(unwrap([](auto& x)
        {
            return static_cast<double>(x);
        }), v);
    });

std::for_each(begin(r), end(r), [](auto v)
{
    std::visit(unwrap([](const auto& x)
        {
            std::cout << x << std::endl;
        }), v);
});

std::for_each(begin(r), end(r), [](auto v)
{
    std::visit(overload(
        [](int x) { std::cout << "int" << std::endl; },
        [](float x) { std::cout << "float" << std::endl; },
        [](double x) { std::cout << "double" << std::endl; }), v);
});

我的实现（很大程度上基于上面链接中的解释）：

#ifndef TUPLE_RANGE_H
#define TUPLE_RANGE_H

#include <utility>
#include <functional>
#include <variant>
#include <type_traits>

template<typename Accessor>
class tuple_iterator
{
public:
    tuple_iterator(Accessor acc, const int idx)
        : acc_(acc), index_(idx)
    {

    }

    tuple_iterator operator++()
    {
        ++index_;
        return *this;
    }

    template<typename T>
    bool operator ==(tuple_iterator<T> other)
    {
        return index_ == other.index();
    }

    template<typename T>
    bool operator !=(tuple_iterator<T> other)
    {
        return index_ != other.index();
    }

    auto operator*() { return std::invoke(acc_, index_); }

    [[nodiscard]] int index() const { return index_; }

private:
    const Accessor acc_;
    int index_;
};

template<bool IsConst, typename...Ts>
struct tuple_access
{
    using tuple_type = std::tuple<Ts...>;
    using tuple_ref = std::conditional_t<IsConst, const tuple_type&, tuple_type&>;

    template<typename T>
    using element_ref = std::conditional_t<IsConst,
        std::reference_wrapper<const T>,
        std::reference_wrapper<T>>;

    using variant_type = std::variant<element_ref<Ts>...>;
    using function_type = variant_type(*)(tuple_ref);
    using table_type = std::array<function_type, sizeof...(Ts)>;

private:
    template<size_t Index>
    static constexpr function_type create_accessor()
    {
        return { [](tuple_ref t) -> variant_type
        {
            if constexpr (IsConst)
                return std::cref(std::get<Index>(t));
            else
                return std::ref(std::get<Index>(t));
        } };
    }

    template<size_t...Is>
    static constexpr table_type create_table(std::index_sequence<Is...>)
    {
        return { create_accessor<Is>()... };
    }

public:
    static constexpr auto table = create_table(std::make_index_sequence<sizeof...(Ts)>{}); 
};

template<bool IsConst, typename...Ts>
class tuple_range
{
public:
    using tuple_access_type = tuple_access<IsConst, Ts...>;
    using tuple_ref = typename tuple_access_type::tuple_ref;

    static constexpr auto tuple_size = sizeof...(Ts);

    explicit tuple_range(tuple_ref tuple)
        : tuple_(tuple)
    {
    }

    [[nodiscard]] auto begin() const 
    { 
        return tuple_iterator{ create_accessor(), 0 };
    }

    [[nodiscard]] auto end() const 
    { 
        return tuple_iterator{ create_accessor(), tuple_size };
    }

private:
    tuple_ref tuple_;

    auto create_accessor() const
    { 
        return [this](int idx)
        {
            return std::invoke(tuple_access_type::table[idx], tuple_);
        };
    }
};

template<bool IsConst, typename...Ts>
auto begin(const tuple_range<IsConst, Ts...>& r)
{
    return r.begin();
}

template<bool IsConst, typename...Ts>
auto end(const tuple_range<IsConst, Ts...>& r)
{
    return r.end();
}

template <class ... Fs>
struct overload : Fs... {
    explicit overload(Fs&&... fs) : Fs{ fs }... {}
    using Fs::operator()...;

    template<class T>
    auto operator()(std::reference_wrapper<T> ref)
    {
        return (*this)(ref.get());
    }

    template<class T>
    auto operator()(std::reference_wrapper<const T> ref)
    {
        return (*this)(ref.get());
    }
};

template <class F>
struct unwrap : overload<F>
{
    explicit unwrap(F&& f) : overload<F>{ std::forward<F>(f) } {}
    using overload<F>::operator();
};

template<typename...Ts>
auto to_range(std::tuple<Ts...>& t)
{
    return tuple_range<false, Ts...>{t};
}

template<typename...Ts>
auto to_range(const std::tuple<Ts...>& t)
{
    return tuple_range<true, Ts...>{t};
}


#endif

通过将const std::tuple<>&传递给to_range()也支持只读访问。

Answer 16

我可能错过了这列火车，但这会留在这里以供将来参考。
这是我基于这个答案和这个要点的构造：

#include <tuple>
#include <utility>

template<std::size_t N>
struct tuple_functor
{
    template<typename T, typename F>
    static void run(std::size_t i, T&& t, F&& f)
    {
        const std::size_t I = (N - 1);
        switch(i)
        {
        case I:
            std::forward<F>(f)(std::get<I>(std::forward<T>(t)));
            break;

        default:
            tuple_functor<I>::run(i, std::forward<T>(t), std::forward<F>(f));
        }
    }
};

template<>
struct tuple_functor<0>
{
    template<typename T, typename F>
    static void run(std::size_t, T, F){}
};

然后按如下方式使用它：

template<typename... T>
void logger(std::string format, T... args) //behaves like C#'s String.Format()
{
    auto tp = std::forward_as_tuple(args...);
    auto fc = [](const auto& t){std::cout << t;};

    /* ... */

    std::size_t some_index = ...
    tuple_functor<sizeof...(T)>::run(some_index, tp, fc);

    /* ... */
}

可能有改进的余地。

---

根据 OP 的代码，它将变成这样：

const std::size_t num = sizeof...(T);
auto my_tuple = std::forward_as_tuple(t...);
auto do_sth = [](const auto& elem){/* ... */};
for(int i = 0; i < num; ++i)
    tuple_functor<num>::run(i, my_tuple, do_sth);

Answer 17

在我在这里、 这里和这里看到的所有答案中，我最喜欢@sigidagi的迭代方式。 不幸的是，他的回答非常冗长，在我看来这掩盖了内在的清晰度。

这是他的解决方案的我的版本，它更简洁并且适用于std::tuple 、 std::pair和std::array 。

template<typename UnaryFunction>
void invoke_with_arg(UnaryFunction)
{}

/**
 * Invoke the unary function with each of the arguments in turn.
 */
template<typename UnaryFunction, typename Arg0, typename... Args>
void invoke_with_arg(UnaryFunction f, Arg0&& a0, Args&&... as)
{
    f(std::forward<Arg0>(a0));
    invoke_with_arg(std::move(f), std::forward<Args>(as)...);
}

template<typename Tuple, typename UnaryFunction, std::size_t... Indices>
void for_each_helper(Tuple&& t, UnaryFunction f, std::index_sequence<Indices...>)
{
    using std::get;
    invoke_with_arg(std::move(f), get<Indices>(std::forward<Tuple>(t))...);
}

/**
 * Invoke the unary function for each of the elements of the tuple.
 */
template<typename Tuple, typename UnaryFunction>
void for_each(Tuple&& t, UnaryFunction f)
{
    using size = std::tuple_size<typename std::remove_reference<Tuple>::type>;
    for_each_helper(
        std::forward<Tuple>(t),
        std::move(f),
        std::make_index_sequence<size::value>()
    );
}

演示： coliru

C++14 的std::make_index_sequence可以为 C++11 实现。

Answer 18

我在迭代函数对象元组时遇到了同样的问题，所以这里有一个解决方案：

#include <tuple> 
#include <iostream>

// Function objects
class A 
{
    public: 
        inline void operator()() const { std::cout << "A\n"; };
};

class B 
{
    public: 
        inline void operator()() const { std::cout << "B\n"; };
};

class C 
{
    public:
        inline void operator()() const { std::cout << "C\n"; };
};

class D 
{
    public:
        inline void operator()() const { std::cout << "D\n"; };
};


// Call iterator using recursion.
template<typename Fobjects, int N = 0> 
struct call_functors 
{
    static void apply(Fobjects const& funcs)
    {
        std::get<N>(funcs)(); 

        // Choose either the stopper or descend further,  
        // depending if N + 1 < size of the tuple. 
        using caller = std::conditional_t
        <
            N + 1 < std::tuple_size_v<Fobjects>,
            call_functors<Fobjects, N + 1>, 
            call_functors<Fobjects, -1>
        >;

        caller::apply(funcs); 
    }
};

// Stopper.
template<typename Fobjects> 
struct call_functors<Fobjects, -1>
{
    static void apply(Fobjects const& funcs)
    {
    }
};

// Call dispatch function.
template<typename Fobjects>
void call(Fobjects const& funcs)
{
    call_functors<Fobjects>::apply(funcs);
};


using namespace std; 

int main()
{
    using Tuple = tuple<A,B,C,D>; 

    Tuple functors = {A{}, B{}, C{}, D{}}; 

    call(functors); 

    return 0; 
}

输出：

A 
B 
C 
D

Answer 19

扩展@Stypox 答案，我们可以使他们的解决方案更通用（C++17 以后）。 通过添加一个可调用的函数参数：

template<size_t I = 0, typename... Tp, typename F>
void for_each_apply(std::tuple<Tp...>& t, F &&f) {
    f(std::get<I>(t));
    if constexpr(I+1 != sizeof...(Tp)) {
        for_each_apply<I+1>(t, std::forward<F>(f));
    }
}

然后，我们需要一个策略来访问每种类型。

让我们从一些助手开始（前两个取自 cppreference）：

template<class... Ts> struct overloaded : Ts... { using Ts::operator()...; };
template<class... Ts> overloaded(Ts...) -> overloaded<Ts...>;
template<class ... Ts> struct variant_ref { using type = std::variant<std::reference_wrapper<Ts>...>; };

variant_ref用于允许修改元组的状态。

用法：

std::tuple<Foo, Bar, Foo> tuples;

for_each_apply(tuples,
               [](variant_ref<Foo, Bar>::type &&v) {
                   std::visit(overloaded {
                       [](Foo &arg) { arg.foo(); },
                       [](Bar const &arg) { arg.bar(); },
                   }, v);
               });

结果：

Foo0
Bar
Foo0
Foo1
Bar
Foo1

为了完整起见，这是我的Bar & Foo ：

struct Foo {
    void foo() {std::cout << "Foo" << i++ << std::endl;}
    int i = 0;
};
struct Bar {
    void bar() const {std::cout << "Bar" << std::endl;}
};

Answer 20

有很多很好的答案，但出于某种原因，他们中的大多数人不考虑返回将 f 应用于我们的元组的结果......还是我忽略了它？ 无论如何，这里还有另一种方法可以做到这一点：

用风格做 Foreach（值得商榷）

auto t = std::make_tuple(1, "two", 3.f);
t | foreach([](auto v){ std::cout << v << " "; });

并从中返回：

    auto t = std::make_tuple(1, "two", 3.f);
    auto sizes = t | foreach([](auto v) {
        return sizeof(v);
    });
    sizes | foreach([](auto v) {
        std::cout << v;
    });

实现（很简单的一个）

编辑：它变得有点混乱。

我不会在这里包含一些元编程样板，因为它肯定会降低可读性，此外，我相信这些已经在 stackoverflow 的某个地方得到了回答。 如果您觉得懒惰，请随时查看我的github 存储库以实现两者

#include <utility>


// Optional includes, if you don't want to implement it by hand or google it
// you can find it in the repo (link below)
#include "typesystem/typelist.hpp"
// used to check if all return types are void, 
// making it a special case 
// (and, alas, not using constexpr-if 
//    for the sake of being compatible with C++14...) 


template <bool Cond, typename T, typename F>
using select = typename std::conditional<Cond, T, F>::type;


template <typename F>
struct elementwise_apply {
    F f;
};

template <typename F>
constexpr auto foreach(F && f) -> elementwise_apply<F> { return {std::forward<F>(f)}; }


template <typename R>
struct tuple_map {
    template <typename F, typename T, size_t... Is>
    static constexpr decltype(auto) impl(std::index_sequence<Is...>, F && f, T&& tuple) {
        return R{ std::forward<F>(f)( std::get<Is>(tuple) )... };
    }
};

template<>
struct tuple_map<void> {
    template <typename F, typename T, size_t... Is>
    static constexpr void impl(std::index_sequence<Is...>, F && f, T&& tuple) {
        [[maybe_unused]] std::initializer_list<int> _ {((void)std::forward<F>(f)( std::get<Is>(tuple) ), 0)... };
    }
};

template <typename F, typename... Ts>
constexpr decltype(auto) operator| (std::tuple<Ts...> & t, fmap<F> && op) {
    constexpr bool all_void = core::Types<decltype( std::move(op).f(std::declval<Ts&>()) )...>.all( core::is_void );
    using R = meta::select<all_void, void, std::tuple<decltype(std::move(op).f(std::declval<Ts&>()))...>>;
    return tuple_map<R>::impl(std::make_index_sequence<sizeof...(Ts)>{}, std::move(op).f, t);
}

template <typename F, typename... Ts>
constexpr decltype(auto) operator| (std::tuple<Ts...> const& t, fmap<F> && op) {
    constexpr bool all_void = check if all "decltype( std::move(op).f(std::declval<Ts>()) )..." types are void, since then it's a special case
    // e.g. core::Types<decltype( std::move(op).f(std::declval<Ts>()) )...>.all( core::is_void );
    using R = meta::select<all_void, void, std::tuple<decltype(std::move(op).f(std::declval<Ts const&>()))...>>;
    return tuple_map<R>::impl(std::make_index_sequence<sizeof...(Ts)>{}, std::move(op).f, t);
}

template <typename F, typename... Ts>
constexpr decltype(auto) operator| (std::tuple<Ts...> && t, fmap<F> && op) {
    constexpr bool all_void = core::Types<decltype( std::move(op).f(std::declval<Ts&&>()) )...>.all( core::is_void );
    using R = meta::select<all_void, void, std::tuple<decltype(std::move(op).f(std::declval<Ts&&>()))...>>;
    return tuple_map<R>::impl(std::make_index_sequence<sizeof...(Ts)>{}, std::move(op).f, std::move(t));
}

是的，如果我们使用 C++17 会更好

这也是 std::moving 对象成员的示例，我最好参考这篇不错的简短 文章

PS 如果你一直在检查所有“decltype(std::move(op).f(std::declval()))...”类型是否为空，你可以找到一些元编程库，或者，如果这些库看起来太难掌握（其中一些可能是由于一些疯狂的元编程技巧），你知道在哪里看

Answer 21

template <typename F, typename T>
static constexpr size_t
foreach_in_tuple(std::tuple<T> & tuple, F && do_, size_t index_ = 0)
{
    do_(tuple, index_);
    return index_;
}

template <typename F, typename T, typename U, typename... Types>
static constexpr size_t
foreach_in_tuple(std::tuple<T,U,Types...> & tuple, F && do_, size_t index_ = 0)
{
    if(!do_(tuple, index_))
        return index_;
    auto & next_tuple = reinterpret_cast<std::tuple<U,Types...> &>(tuple);
    return foreach_in_tuple(next_tuple, std::forward<F>(do_), index_+1);
}


int main()
{
    using namespace std;
    auto tup = make_tuple(1, 2.3f, 'G', "hello");

    foreach_in_tuple(tup, [](auto & tuple, size_t i)
    {
        auto & value = std::get<0>(tuple);
        std::cout << i << " " << value << std::endl; 
        // if(i >= 2) return false; // break;
        return true; // continue
    });
}

Answer 22

这是基于std::interger_sequence的解决方案。

因为我不知道my_tuple是否是从代码中的std::make_tuple<T>(T &&...)构造的。 这对于如何在下面的解决方案中构造std::integer_sequence至关重要。

(1) 如果你的函数外已经有一个my_tuple （不使用template<typename...T> ），你可以使用

[](auto my_tuple)
{
    [&my_tuple]<typename N, N... n>(std::integer_sequence<N, n...> int_seq)
    {
        ((std::cout << std::get<n>(my_tuple) << '\n'), ...);
    }(std::make_index_sequence<std::tuple_size_v<decltype(my_tuple)>>{});
}(std::make_tuple());

(2) 如果你没有在你的函数中构建my_tuple并且想要处理你的T...arguments

[]<typename ...T>(T... args)
{
    [&args...]<typename N, N... n>(std::integer_sequence<N, n...> int_seq)
    {
        ((std::cout << std::get<n>(std::forward_as_tuple(args...)) << '\n'), ...);
    }(std::index_sequence_for<T...>{});
}();

Answer 23

boost 的元组提供了辅助函数get_head()和get_tail()所以你的辅助函数可能看起来像这样：

inline void call_do_sth(const null_type&) {};

template <class H, class T>
inline void call_do_sth(cons<H, T>& x) { x.get_head().do_sth(); call_do_sth(x.get_tail()); }

如此处所述http://www.boost.org/doc/libs/1_34_0/libs/tuple/doc/tuple_advanced_interface.html

与std::tuple应该是相似的。

实际上，不幸的是std::tuple似乎没有提供这样的接口，因此之前建议的方法应该可以工作，或者您需要切换到具有其他好处的boost::tuple （例如已经提供的 io 运算符）。 尽管带有 gcc 的boost::tuple有缺点 - 它尚不接受可变参数模板，但这可能已经修复，因为我的机器上没有安装最新版本的 boost。