pair, tuple und Structured Binding in C++

Die C++-Standardbibliothek stellt pair und tuple bereit, um mehrere Werte in einer einzigen Struktur zu speichern. Mit C++17 wurde das structured binding eingeführt, das eine deutlich lesbarere Möglichkeit bietet, diese Strukturen in einzelne Variablen zu zerlegen. In diesem Artikel werden pair, tuple und structured binding mit praktischen Beispielen erklärt.

1) Was ist pair?

std::pair ist eine einfache Datenstruktur, die zwei Werte enthält, die unterschiedliche Typen haben können. Häufig wird pair in Funktionen verwendet, die zwei Werte zurückgeben müssen.

• Enthält zwei Elemente: first und second
• Jedes Element kann einen anderen Typ haben
• Nützlich zum Zurückgeben mehrerer Werte

#include <utility>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    pair<string, int> person("Ali", 30);

    cout << person.first << ", " << person.second << endl;
}

Ausgabe: Ali, 30

2) Verwendung von make_pair

auto p = make_pair("Ayse", 25);
cout << p.first << ", " << p.second;

3) Funktion, die ein pair zurückgibt

pair<int,int> getMinMax(int a, int b) {
    return { min(a, b), max(a, b) };
}

int main() {
    auto result = getMinMax(15, 40);
    cout << "Min: " << result.first 
         << ", Max: " << result.second;
}

4) Was ist tuple?

std::tuple ist eine verallgemeinerte Form von pair und kann mehr als zwei Werte speichern – auch wenn diese unterschiedliche Typen besitzen. Tuple eignet sich zur Gruppierung heterogener Daten.

#include <tuple>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    tuple<string, int, double> student("Mehmet", 22, 3.40);

    cout << get<0>(student) << endl;
    cout << get<1>(student) << endl;
    cout << get<2>(student) << endl;
}

5) Verwendung von make_tuple

auto data = make_tuple("Buch", 350, 49.90);

cout << get<0>(data) << endl;
cout << get<1>(data) << endl;
cout << get<2>(data) << endl;

6) tuple-Größe und Typinformationen

tuple<string, int, double> t;

cout << tuple_size<decltype(t)>::value << endl;
// tuple_size = 3

// Typinformationen auslesen
using T0 = tuple_element<0, decltype(t)>::type;

7) Structured Binding (C++17)

Structured Binding ermöglicht es, pair- und tuple-Werte auf eine sehr lesbare und intuitive Weise in einzelne Variablen zu zerlegen.

auto student = make_tuple("Zeynep", 21, 3.75);

auto [name, age, gpa] = student;

cout << name << " - " << age << " - " << gpa;

8) Structured Binding mit pair

pair<string, int> book("C++", 450);

auto [title, pages] = book;

cout << title << " - " << pages;

9) tuple als Rückgabewert einer Funktion

tuple<string,double,int> getProduct() {
    return { "Laptop", 14500.99, 24 };
}

int main() {
    auto [name, price, stock] = getProduct();

    cout << name << ", " 
         << price << ", " 
         << stock;
}

10) Praktisches Beispiel — Benutzerinformationen

#include <tuple>
#include <iostream>
using namespace std;

tuple<string,int,string> getUser() {
    return { "Ahmet", 28, "Ingenieur" };
}

int main() {
    auto [name, age, job] = getUser();

    cout << name << " (" << age << ") - " << job;
}

11) Wann sollte man welche Struktur verwenden?

• pair: Wenn nur zwei Werte gespeichert werden müssen.
• tuple: Wenn mehr als zwei Werte und unterschiedliche Typen benötigt werden.
• structured binding: Für saubere und gut lesbare Zerlegung.

pair → einfache Zweierstruktur
tuple → mehrere heterogene Werte
structured binding → klare, intuitive Entpackung

12) TL;DR

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