std::pair学习

std::pair 是 C++ 标准库中的一个通用容器，定义在 <utility> 头文件中。它将两个可能不同类型的数据组合成一个对象。

一、基本用法：

#include <utility>
#include <iostream>

int main() {
    // 1. 创建 pair
    std::pair<int, std::string> p1(1, "apple");
    auto p2 = std::make_pair(2, "banana");  // 推荐：类型自动推导
    
    // 2. C++17 起可以使用 CTAD
    std::pair p3(3, "cherry");  // 自动推导为 pair<int, const char*>
    
    // 3. 访问元素
    std::cout << p1.first << ", " << p1.second << std::endl;  // 1, apple
    
    // 4. 比较操作（字典序）
    std::pair<int, int> a(1, 2);
    std::pair<int, int> b(1, 3);
    std::cout << (a < b) << std::endl;  // true (1==1, 2<3)
    
    return 0;
}

二、常用操作

#include <utility>
#include <tuple>  // C++11 tie

// 修改值
std::pair<int, std::string> p(1, "hello");
p.first = 2;
p.second = "world";

// 交换
std::pair<int, int> x(1, 2);
std::pair<int, int> y(3, 4);
x.swap(y);  // x 变成 (3,4)，y 变成 (1,2)

// 结构化绑定 (C++17)
auto [id, name] = std::make_pair(100, "Alice");
std::cout << id << ", " << name << std::endl;

// tie 解包 (C++11)
int a;
std::string b;
std::tie(a, b) = std::make_pair(200, "Bob");

三、常用应用场景

1、函数返回两个值

std::pair<int, bool> divide(int dividend, int divisor) {
    if (divisor == 0) return {0, false};  // 失败
    return {dividend / divisor, true};     // 成功
}

// 使用
auto [result, success] = divide(10, 2);
if (success) {
    std::cout << "Result: " << result << std::endl;
}

2、作为map的键值对

#include <map>
std::map<std::string, int> scores;
scores.insert({"Alice", 95});
scores.insert(std::make_pair("Bob", 87));

// 遍历 map
for (const auto& [name, score] : scores) {
    std::cout << name << ": " << score << std::endl;
}

3、关联容器中存储两个值

std::vector<std::pair<int, std::string>> vec;
vec.emplace_back(1, "one");
vec.emplace_back(2, "two");

// 排序（默认按 first，然后 second）
std::sort(vec.begin(), vec.end());

推荐在现代 C++ 中使用 auto [a, b] = pair 和 std::make_pair 来提高代码可读性。