C++ 中的 std::piecewise_construct

2025 年 5 月 19 日 | 阅读 4 分钟

在本文中,我们将讨论 C++ 中的 std::piecewise_construct 及其示例和组件。

什么是 Std::piecewise_construct?

C++ 中的 std::piecewise_construct 是一种标签构造函数,旨在表示对象的逐段创建。它主要用于构建由多个子对象组成的对象,例如 std::list、set、map、multimap、deque、queue、stack 等,或任何用户定义的数据结构,如 pair、std::tuple 或用户定义类型。

子对象不会立即作为一个整体组合,而是根据其参数随时间创建对象。

std::piecewise_construct 的目的是通过区分函数调用来分离类部分。通过使用 std::piecewise_construct,将 Python 运算符编码为占位符,我们可以使用所需的值进行逐段构造及其参数,而不是常规参数。

在构造函数中,std::piecewise_construct 始终是第一个参数。随后的参数作为每个枯燥的内部结构必须由一对美丽的元组(包含每个基本单元的参数)来分隔。由于此任务,当前对象构造函数可能会以正确的顺序调用这些参数。因此,每个子对象构造函数都会被触发,并且子对象也会正确构造。

示例

让我们以一个例子来说明 C++ 中的 std::piecewise_construct

输出

Constructed a Fun from the given tuple
Constructed a Fun from the given tuple
A fun is constructed using int and float
A fun is constructed using int and float

说明

  • 初始对 p1 的第一个元素是 Tup,第二个元素由第一个对构造函数(即默认构造函数)形成。这意味着对于 p1 包含的每个 Fun 对象,构造函数 Fun(std::pair<int, float>) 将被调用两次。
  • 第二个对 p2 是使用 std::piecewise_construct 构造的,它是将使用两次的第一个参数。tup 是 std::tuple<int, float> 对象。显然,在语法层面,应该遵循 Fun 类型的内部结构的两个构造步骤。
  • 因此,第一个 Fun 对象将通过匹配 std::tuple<int, float> 对象来构造,该对象将传递给构造函数 Fun(std::tuple<int, float>),第二个对象将通过匹配 int 和 float 参数与构造函数 Fun(int, float) 来构造。

构造函数的主要组件

构造函数的一些主要组件如下

  • std::piecewise_construct 的目的: std::piecewise_construct 是一种标签类型,有助于解决涉及逐段构造的构造函数和函数调用。该函数用于通过逐组件构造的方式,为较大对象分配作为组件的参数。
  • 逐段构造: 逐段构造使我们能够在单个参数中构建多个子对象,所有子对象都使用不同的参数构建。当构建包含多个子对象(如 std::pair、std::tuple 或其他子对象组合类型)的对象时,它特别有用。
  • 在构造函数中的用法: std::piecewise_construct 是某些构造函数的第一个参数选项,用于指示逐段构造。随后的参数通常作为 std::tuple 对象传递,它们充当每个子对象的参数聚合。子对象构造函数将根据需要使用提供的参数调用。
  • 在函数调用中的用法: std::piecewise_construct 也可以用于指定处理构造的函数组件,其中其部分以片段形式定义。随后的参数通常作为 std::tuple 对象传递,这些对象将在调用不同的子对象时充当参数。它将根据给定的参数从其实现中构建子对象。
  • 逐段构造的优点: 将任务分解为多个部分提供了更多处理由多个子单元组成的复杂对象的机会。它确保子对象在各自的构造函数中从不同的参数类型构建。它有助于防止由于中间对象而创建临时对象和副本。
  • 标准库用法的示例: std::piecewise_construct 使用标准库容器,如 std::pair、std::tuple 和 std::map,这些容器由 std::piecewise_construct 用于此目的。在这些容器中构造或就地构建元素时,我们可以使用 std::component_build 作为额外的字符串参数来促进子对象的逐段构建。

结论

总之,std::piecewise_construct 是 C++ 中的标签构造函数,用于逐段构造具有多个子对象。它是在 std::assembly_component 翻译的地方,因为它使我们能够单独剖析子对象并验证每个子对象都已使用所有相应的参数正确构造。

总的来说,std::piecewise_construct 已被证明是构建包含多个项目的复杂类型的一种强大技术,因为我们可以明确指定在创建期间需要做什么,从而加快速度。