为 class 提供类似元组的结构化绑定访问

Question

我正在尝试为 class 支持类似元组的结构化绑定访问。为简单起见，我将在 post 的其余部分使用以下 class：

struct Test
{
    int v = 42;
};

（我知道这个 class 支持开箱即用的结构化绑定，但我们假设它不支持。）

到enable tuple-like access到Test的成员，我们必须特化std::tuple_size和std::tuple_element:

namespace std
{

template<>
struct tuple_size<Test>
{
    static const std::size_t value = 1;
};

template<std::size_t I>
struct tuple_element<I, Test>
{
    using type = int;
};

}

我们需要的最后一部分是 Test::get<i> 或 Test 命名空间中的函数 get<i>(Test)。让我们实现后者：

template<std::size_t I>
int get(Test t)
{
    return t.v;
}

这行得通。但是，我想 return 引用 Test 的成员，例如 std::get(std::tuple)。因此，我实现 get 如下：

template<std::size_t I>
int& get(Test& t)
{
    return t.v;
}

template<std::size_t I>
const int& get(const Test& t)
{
    return t.v;
}

然而，对于这个版本，下面的代码

auto test = Test{};
auto [v] = test;

产生错误 (GCC 7.1)：

binding reference of type ‘std::tuple_element<0, Test>::type& {aka int&}’ to ‘const int’ discards qualifiers

因此似乎为结构化绑定选择了 get<i>(const Test&) 重载。由于此重载 return 是 const int&，并且 v 的行为类似于对 int 的非 const 引用，因此代码无法编译。

然而，根据 this，行 auto [v] = test; 应该大致等同于

auto e = test;
std::tuple_element<0, Test>::type& v = get<0>(e)

可以工作，因为它使用 get<i>(Test&) 重载。

关于为什么我的 get 实现不适用于结构化绑定有什么想法吗？

Answer 1

问题是 auto [v] 是一个非引用声明，所以 test 被复制并且 test 的副本作为 xvalue 传递给 get。

所以需要添加一个右值限定get:

template<std::size_t I>
int&& get(Test&& t)
{
    return std::move(t.v);
}

为 class 提供类似元组的结构化绑定访问

Providing tuple-like structured binding access for a class

c++

c++17

structured-bindings