为什么结构化绑定只能与auto一起使用？

Question

结构化绑定已经在c++17中引入。 它们允许从元组或结构体声明多个初始化变量。

这段代码可使用编译器进行编译。

#include <iostream>
#include <tuple>

int main() {
    auto tuple = std::make_tuple(1.0, 1);

    auto [ d, i ] = tuple;

    std::cout << "d=" << d << " i=" << i <<  '\n';

    return 0;
}

如果我没有使用auto来声明变量，我会得到以下错误：

错误：预期lambda表达式的主体 [d2, i2] = tuple;

#include <iostream>
#include <tuple>

int main() {
    auto tuple = std::make_tuple(1.0, 2);

    double d2;
    int i2;

    [d2 , i2] = tuple;

    return 0;
}

我使用的是clang version 4.0.0和编译选项-std=c++1z。

我可以将现有变量分配给结构化绑定吗？我需要使用auto吗？

- schorsch312

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结构化绑定只能在定义和初始化变量时使用，不能作为一般的赋值语句（此情况下应使用 std::tie）。 - Some programmer dude

Answer 1

你得到的错误信息非常明显，说明为什么它只允许使用auto：缺乏歧义会使语法更加上下文相关。

在表达式开头出现一对方括号表示一个lambda。你所要求的是标准规定有时[d2, i2]是捕获d2和i2的lambda的开始，有时它是一个解包赋值。所有这些都取决于其后跟着什么。

将其添加到语言中并不值得复杂化。特别是，由于你已经有了std::tie可以针对元组做你想要的事情，正如某些程序员指出的那样。

不仅如此，std::tie还允许你忽略一些解包的值，而结构化绑定目前不支持这一点。因此，这一切都归结为一种更有限的语法糖，用于执行标准库已经使用元组执行的操作。

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哦，如果你不满意std::tie只能与元组一起使用，你可以扩展它以适用于任何POD。只需查看这个magic_get实现。人们可以将相同的思想应用于constexpr，将POD转换为引用元组，可以被馈送到std::tie中。就像这样：

std::tie(d2, i2) = magic_unpack(/*some POD that isn't a tuple*/);

- StoryTeller - Unslander Monica

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我认为那并不完全正确。如果没有使用auto，你可以在结构化绑定之前添加一个关键字，就像这样：structured_binding [d2, i2] = tuple。其他人可以提出看起来不错的语法，但解析的工作量与auto一样。然后，您可以这样做：strucutured_binding [ bool d2, int i2]。这主要是我想要这个功能的原因，因为您可以使用显式类型的结构化绑定以及无默认构造函数的内容。 - iPherian

@iPherian - 那你错过了问题的重点。问题不在于为什么auto是关键字，而是为什么需要关键字。 - StoryTeller - Unslander Monica

@StoryTeller-UnslanderMonica 同意这一点 - iPherian提出了一个好点子 - 自动更改整数的符号或大小会很不错。auto [int n, double d, /* and the defaulting */ x] 在我看来完全可以，没有必要再加一个关键字... 或许也可以将值和引用结合起来：auto [&r, v]？ - Aconcagua

这不是不使用std::tuple [d1, i2] = tuple的原因。 - Tuff Contender

@TuffContender - 不，不这样做的原因是C++不是纯粹的标记汇编，而是真正区分关键字和库类型。你刚才提出的在语言工作方式上没有意义。 - StoryTeller - Unslander Monica

我在 http://wg21.link/p0480r1 中发现了这样一句话：“如果我使用结构化绑定，那么在一个强/具体的 API 界限中，绑定类型是最重要的，整个对象类型是无关紧要的”，不过我还有点怀疑。 - Tuff Contender

Answer 2

此外，你可以使用std::tie()将元组解包为其各个组成部分，例如：

#include <iostream>
#include <tuple>

int main() {
    auto tuple = std::make_tuple(1.0, 1);
    double d2;
    int i2;
    std::tie(d2, i2) = tuple;

    std::cout << "d2=" << d2 << " i2=" << i2 <<  '\n';

    return 0;
}

- msc