如何创建一个多次使用一个值而不复制它的宏？

Question

我想创建一个宏，将一对解包成两个局部变量。如果它只是一个变量，我不想创建该对的副本，这将完成：

#define UNPACK_PAIR(V1, V2, PAIR) \
    auto& V1 = PAIR.first; \
    auto& V2 = PAIR.second;

UNPACK_PAIR(one, two, x);

但是，我也希望它不计算多次给出的表达式，例如这应该只调用一次expensive_computation()：

UNPACK_PAIR(one, two, expensive_computation());

如果我这样做：

#define UNPACK_PAIR_A(V1, V2, PAIR) \
    auto tmp = PAIR; \
    auto& V1 = tmp.first; \
    auto& V2 = tmp.second;

那么它适用于expensive_computation() 案例，但它会在x 案例中复制。如果我这样做：

#define UNPACK_PAIR_R(V1, V2, PAIR) \
    auto& tmp = PAIR; \
    auto& V1 = tmp.first; \
    auto& V2 = tmp.second;

然后它在x 的情况下工作而无需复制，但在expensive_computation() 的情况下失败。如果我这样做：

#define UNPACK_PAIR_CR(V1, V2, PAIR) \
    const auto& tmp = PAIR; \
    auto& V1 = tmp.first; \
    auto& V2 = tmp.second;

#define UNPACK_PAIR_RR(V1, V2, PAIR) \
    auto&& tmp = PAIR; \
    auto& V1 = tmp.first; \
    auto& V2 = tmp.second;

它们都可以编译和运行，但我怀疑它们会调用未定义的行为——我对此是否正确？另外，其中任何一个都有意义吗？

#define UNPACK_PAIR_RR(V1, V2, PAIR) \
    auto&& tmp = std::move(PAIR); \
    auto& V1 = tmp.first; \
    auto& V2 = tmp.second;

#define UNPACK_PAIR_RR(V1, V2, PAIR) \
    auto&& tmp = std::forward<decltype(PAIR)>(PAIR); \
    auto& V1 = tmp.first; \
    auto& V2 = tmp.second;

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是否有任何方法可以创建适用于这两种用例的宏 - 既不复制 x，也不在给定表达式或函数调用的结果时调用未定义的行为？

Answer 1

你不需要宏。

auto p = std::make_pair(2, 3);
int x, y;
std::tie(x, y) = p;

如果您想引用一对现有成员：

auto p = std::make_pair(2, 3);
auto& x = p.first;
auto& y = p.second;

就是这样。

现在你可以继续做一些更具挑战性/有趣/重要的事情了。

Answer 2

auto&& 创建一个转发引用，即它接受任何内容。它确实 not （总是）创建一个右值引用。所以就这样做吧：

#define UNPACK_PAIR(V1, V2, PAIR) \
    auto&& tmp = PAIR; \
    auto& V1 = tmp.first; \
    auto& V2 = tmp.second;

但是，我强烈建议不要这样做（除非UNPACK_PAIR 的使用范围非常有限，并且该操作在该范围内真的无处不在）。它看起来默默无闻，对我没有真正的好处。想象一下在 6 个月后回到项目，只需要两个小时就可以找到一个严重的错误。你会感谢自己使用非标准的基于宏的语法而不是可读的东西吗？

Answer 3

你想要的是std::tie。

decltype(p.first) x;
decltype(p.second) y;
std::tie(x,y) = p;

如果你愿意，你甚至可以用它来定义你的宏。请注意，这仅适用于 2 元组 - 如果您想要 3 元组或更多，您需要做一些不同的事情。例如，如果你有一个三元组t：

decltype(std::get<0>(t)) x;
decltype(std::get<1>(t)) y;
decltype(std::get<2>(t)) z;
std::tie(x,y,z) = t;