Czasem w czasie pisania kodu zachodzi potrzeba zgrupowania kilku obiektów w jeden. Biblioteka standardowa implementuje szablon std::pair, który potrafi zgrupować dwa obiekty. Wraz z szablonem funkcji std::make_pair i operatorami porównywania szablon ten tworzy dość przydatne programiście narzędzie. Co w momencie gdy potrzebujemy takiego narzędzia do zgrupowania 3 i więcej wartości? Możemy pokusić się o napisanie własnej klasy bądź szablonu klas grupującego obiekty. O wiele wygodniej jednak skorzystać z gotowego rozwiązania jakie oferuje nam biblioteka Boost Tuple. Oferuje ona szablon boost::tuple pozwalający agregować do 10 elementów.

Do korzystanie z typu boost::tuple niezbędne jest załączenie do programu nagłówka „boost/tuple/tuple.hpp”. Aby utworzyć obiekt typu tuple należy podać typ obiektów wchodzących w skład krotki i opcjonalnie listę wartości początkowych o typach zgodnych z typami poszczególnych obiektów tworzących krotkę.

/* Tworzymy krotkę o trzech elementach. Wszystkie zostaną zainicjowane zerami. */
boost::tuple<int, int, double> foo; 
 
/* Krotka o trzech elementach jawnie zainicjowanych. */
boost::tuple<std::string, double, int> foo("Moja krotka", 29, 5);
 
/* Pozostałe obiekty zostaną zainicjowane domyślnie.*/
boost::tuple<std::string, double, int> foo("Moja krotka");

Jeśli jeden z elementów krotki nie udostępnia konstrukcji domyślnej konieczna jest jawna inicjalizacja.

class A  //Nasza klasa A
{
  private:
    A();   //Prywatny konstruktor domyślny
  public:
    A(int& i);  //Publiczny konstruktor
};
 
boost::tuple<A, A, A, A> foo;   //Błąd. Brak konstruktora domyślnego dla klasy A.
boost::tuple<A, A, A, A> foo(1, 2, 3, 4);  //Poprawne

Do tworzenia krotek możemy też użyć funkcji make_tuple, która utworzy krotkę na podstawie dedukcji typów podobnie jak robi to funkcja make_pair dla typu std::pair z biblioteki standardowej. Domyślnie make_tuple określa typy jako niereferencyjne i modyfikowalne (brak const). Jak to zmienić przeczytasz tutaj.

boost::make_tuple(10, "Moja krotka", 10.5);  //Tworzy krotkę na podstawie dedukcji typów

Dostęp do elementów krotek możliwy jest dzięki metodzie get klasy tuple lub zewnętrznej wobec klasy funkcji get. Obie wymagają konkretyzacji indeksem elementu (oczywiście liczonym od zera). Obie też zwracają referencję do obiektu znajdującego się pod podanym indeksem.

boost::tuple<const int, int, int> foo(10, 20, 30);  //Tworzymy krotkę o 3 elementach
 
std::cout<<foo.get<2>();  //Wyświetli 30
std::cout<<boost::tuples::get<2>(foo);  //To samo działanie z użyciem zewnętrznej funkcji
 
const int& i=foo.get<0>();  //Dla wartości const lub krotek const zwracana jest referencja const
int& j=foo.get<0>();  //Błąd kompilacji
 
std::cout<<foo.get<5>();  //Błąd kompilacji. Rozmiar krotki 3.

Użycie zewnętrznej funkcji zamiast metody klasy uzależnia nasz kod od konkretnych nazw obiektów co może być niepożądane w rozwiązaniach uogólnionych.

Krotki można przypisywać i kopiować ale tylko jeśli krotka źródłowa i docelowa mają taką samą ilość elementów oraz jeśli elementy krotki źródłowej udostępniają konwersje na odpowiednie typy elementów krotki docelowej.

struct A  //Klasa bazowa
{
  virtual void fun(){std::cout<<"a";};
};
 
struct B:public A  //Klasa pochodna
{
  virtual void fun(){std::cout<<"b";};
};
 
boost::tuple<A> ta;  //Obiekt klasy bazowej
boost::tuple<B> tb;  //Obiekt klasy pochodnej
ta=tb;  //Przypisanie poprawne. Konwersja obiektu klasy pochodnej na obiekt klasy bazowej
std::cout<<ta.get<0>().fun();  //Wypisze a. Brak polimorfizmu

W skutek konwersji obiektu klasy B na obiekt klasy A utraciliśmy polimorficzne zachowanie. Rozwiązaniem problemu jest przechowywanie w krotkach wskaźników lub referencji do obiektów.

/* Hierarchia klas jak w poprzednim przykładzie. */
A a;  //Tworzymy obiekt klasy A
B b;  //Tworzymy obiekt klasy B
 
boost::tuple<A*> ta(&a);  //Zamiast obiektu trzymamy wskaźnik do niego
boost::tuple<B*> tb(&b);  //Zamiast obiektu trzymamy wskaźnik do niego
 
ta=tb;  //Przypisanie
 
std::cout<<ta.get<0>()->fun();  //Wypisze "b". Zachowaliśmy polimorfizm. 

Przykład z referencjami.

/* Hierarchia klas jak w poprzednim przykładzie. */
B b;
boost::tuple<A&> ta(b);
ta.get<0>().fun();  //Wypisze "a". Zachowaliśmy polimorfizm.

Aby porównywać krotki niezbędne jest włączenie do programu nagłówka „boost/tuple/tuple_comparison.hpp”. Porównywać możemy tylko krotki o takim samym rozmiarze i jeśli dla odpowiadających elementów są zdefiniowane odpowiednie porównania. Porównanie realizowane są poprzez wywoływanie odpowiednich operatorów parami dla kolejnych obiektów pod odpowiadającymi sobie indeksami. Porównywanie kolejnych par przerywane jest gdy można już ustalić wynik porównania. Operator == zwraca true jeśli wszystkie porównania dla par zwróciły true. Operator != zwraca false gdy chodziaż jedno z porównań zwróciło false. Reszta operatorów realizuje porównania leksykograficzne.

Do korzystania z operacji wejścia-wyjścia na krotkach niezbędne jest dołączenie "boost/tuple/tuple_io.hpp". Podział biblioteki Tuple minimalizuje czas kompilacji. Jeśli nie potrzebujemy operatorów relacyjnych czy operacji wejścia-wyjścia nie ponosimy kosztu ich kompilacji.