C++17：在元组解包时仅保留某些成员

Question

假设您需要调用以下方法：

std::tuple<int, int, int> foo();

C++17中，您可以在单行中调用函数并拆包元组：

auto [a, b, c] = foo();

现在，我该如何只存储b和c并丢弃a？

目前，我只知道两种选择：

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1-当自动解包时，可以使用一个虚拟变量。

然而，虚拟变量将未使用并会发出警告，因此如果我想要消除该警告，代码将会看起来非常不愉快：

#pragma warning(push)
#pragma warning(disable:4101)
// ReSharper disable once CppDeclaratorNeverUsed
auto [_, b, c] = foo();
#pragma warning(pop)

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2 - 我可以存储整个元组，并使用 std::get 检索我需要的唯一变量的引用。代码不那么难看，但语法也不太直观。

此外，每当我们想要在元组中保留新值时，此代码的大小就会增加一行。

auto tuple = foo();
int b = std::get<1>(tuple);
int c = std::get<2>(tuple);

有没有另一种更直接的方法来解包元组中的某些参数？

- Antoine C.

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如果警告是您主要关注的问题，我想您可以尝试使用 [[maybe_unused]] 来消除它。 - Baum mit Augen

@BaummitAugen 嗯，Visual Studio 似乎并不在意，并且仍然在编译时发出警告。 - Antoine C.

在原始提案第3.7节中明确讨论了这一点。同时，“消除警告”被明确提及为不足够的用例。 - Some programmer dude

如果您不关心默认初始化变量，可以使用std::tie和std::ignore。 - Holt

请注意，ReSharper C++支持将[[maybe_unused]]应用于结构化绑定声明，Clang和GCC也支持此功能。如果整个声明中的至少一个结构绑定已使用，则Clang和GCC还会抑制“未使用”的警告 - 我将在ReSharper C++中实现相同的逻辑（RSCPP-22313）。我认为MSVC应该支持这两种机制，可能值得向他们提出请求。 - Igor Akhmetov

Answer 1

另一种选择是使用 std::tie：

int b, c;
std::tie(std::ignore, b, c) = foo();

编辑

如评论中所述，这种方法存在一些问题：

• 无法进行类型推断
• 对象必须在之前构造完成，因此除非默认构造函数是微不足道的，否则这不是一个好的替代方案。

- Mansuro

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这种方法相当方便，但是无法使用类型推断，这仍然是一个重要的缺点。 - Antoine C.

另一个缺点是需要一些默认构造的对象实例，这可能并不总是可行或最优的。 - Vittorio Romeo

是的，在一些情况下它只是方便而已。 - Mansuro

Answer 2

很遗憾，结构化绑定不支持显式的丢弃元素，并且像[[maybe_unused]]这样的属性也不能被应用于结构化绑定（有一个提案正在讨论中：P0609: "Attributes for Structured Bindings"）。

这里是一种可能的解决方案：

auto [a, b, c] = foo();
(void) a; // unused

- Vittorio Romeo

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顺便问一下，在结构化绑定声明中，标识符的正确术语是什么？例如，我应该如何称呼上面例子中的a？是“绑定”吗？ - Vittorio Romeo

我认为没有特定的名称。标识符或“结构化绑定的名称”是标准所称呼的吗？ - Barry

@VittorioRomeo 这是 *name of an lvalue*。 - Mário Feroldi

Answer 3

您可以编写一个辅助函数，它仅返回std::tuple的特定索引：

template <size_t... Is, typename Tuple>
auto take_only(Tuple&& tuple) {
    using T = std::remove_reference_t<Tuple>;

    return std::tuple<std::tuple_element_t<Is, T>...>(
        std::get<Is>(std::forward<Tuple>(tuple))...);
}

auto [b, c] = take_only<1, 2>(foo());

或者垂下头等动作：

template <size_t... Is, typename Tuple>
auto drop_head_impl(Tuple&& tuple, std::index_sequence<0, Is...> ) {
    return take_only<Is...>(std::forward<Tuple>(tuple));
}

template <typename Tuple>
auto drop_head(Tuple&& tuple) {
    return drop_head_impl(std::forward<Tuple>(tuple),
        std::make_index_sequence<std::tuple_size_v<std::decay_t<Tuple>>>());
}

auto [b, c] = drop_head(foo());

但是，上述实现几乎肯定存在一些生命周期复杂性问题，直接使用结构化绑定将没有这些问题 - 因为这里没有任何生命周期扩展。

所以，就像Vittorio所说的那样：

auto [a, b, c] = foo();
(void)a;

- Barry

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返回传入元组和所需元素的组合将很好地模拟生命周期扩展。 - Yakk - Adam Nevraumont

Answer 4

MSVC已经在VS 15.7预览版中修复了这个问题。最终的15.7版本应该会在未来几周内发布。这意味着，所有主要编译器的最新版本都支持以下逻辑：

• 如果结构化绑定声明中至少有一个被使用，那么不会对同一声明中的其他绑定发出“未使用变量”的警告。

• 如果结构化绑定声明中没有任何绑定被使用，则可以通过使用[[maybe_unused]]属性来消除警告：

  [[maybe_unused]] auto [a, b, c] = foo();

- Igor Akhmetov

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请注意，实际上您可能永远不需要使用第二种结构。如果您没有使用任何绑定，为什么要在第一次声明中使用结构化绑定？ - Igor Akhmetov

哦，我错过了那个。 "如果没有绑定" - Alexander

@igorakhmetov RAII类型已声明但从未使用 ;)（我不确定返回多个RAII类型的函数是否是一个好主意） - lakshayg

我不认为第一个要点是正确的。至少在这个上下文中：for ([[maybe_unused]] auto [hash, state] : uniqueStates)。hash 明显是未使用的，但即使加上 [[maybe_unsed]]，我在 GCC 和 MSVC 中仍然会收到未使用变量的警告。 - Addy

我采取另一种方法：禁用“未使用的变量”警告，因为编译器的核心工作之一就是为我优化这种情况。它为我做的越多，我就能完成更多的工作，带来的价值也就越大。 - jstine

@jstine 我认为这个警告不是出于优化方面的考虑。想象一下，当你重构代码时，有未使用的变量留下来的情况。在这种情况下，很可能你会错过某些东西，或者至少它们现在是令人困惑的副产品。 - Burak