介紹
Tuple是異類物件的有序序列。 我們經常可以寫出返回多個值的方法，所以我們需要建立一個包含多個資料元素的簡單結構。 為了支援這些情況，Tuple 被新增到 C＃。 Tuple 是包含多個欄位用來表示資料成員的輕量級資料結構。
如果一個方法返回多個相同型別的數值，那麼它可以將這些值儲存在一個集合中並返回該集合。 但是如果一個方法需要返回多個不同型別的值呢，C＃ 提供了一些可選項，比如 Class / Struct，輸出引數和 Tuple。
讓我們建立一個示例。 我們有一個整數的集合，而且我們需要從這個集合中找出的最小值和最大值。 這時候我們需要建立一個返回最小值和最大值的方法。 為了實現這一點，我們有三個選項：Class / Struct，輸出引數和 Tuple。 那麼，讓我們逐個看看每個選項是如何完成這一功能的。
使用 out 引數
當我們建立一個方法，找出數字序列中的最大值和最小值。 該方法需要將兩個值作為最大值和最小值的結果。 因此，我們建立返回值和使用 out 引數作為引數的方法。 返回值儲存系列中的最大數，而 out 引數儲存系列中的最小數。
讓我們建立一個名為 Operation 的類，它實現一個從數字系列中查詢最小和最大數的方法。 以下程式碼段就能實現該功能。
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using System.Collections.Generic; namespace TupleApp { class Operation { internal int FindMinMax(List<int> list, out int min) { int maximum = int.MinValue, minimum = int.MaxValue; list.ForEach(n => { minimum = n < minimum ? n : minimum; maximum = n > maximum ? n : maximum; }); min = minimum; return maximum; } } } |
根據上述程式碼片段，該方法返回一個值，該值儲存一個名為 maximum 的整形變數。 該值是該系列的最大值。 此方法將輸出引數是名為 min 的引數，該引數儲存的是系列中的最小值。
現在，根據下面的程式碼片段從可執行程式呼叫此方法。
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using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using static System.Console; namespace TupleApp { class Program { static void Main(string[] args) { List<int> numbers = Enumerable.Range(1, 100).OrderBy(x => Guid.NewGuid()).Take(10).ToList(); int minimum = 0, maximum = 0; Operation operation = new Operation(); maximum = operation.FindMinMax(numbers, out minimum); Write($"{minimum} is min and {maximum} is max in {String.Join(",", numbers)}"); Read(); } } } |
現在，執行應用程式。 結果如下圖所示。
圖1：輸出
這是正確的方法，但 out 引數並不適合於非同步方法。
使用 Class/Struct
還有另一個選項可以從一個方法獲取多個值–建立一個具有該資料結構的類或結構體。 我們在這裡也執行相同的操作。 我們建立一個名為 CalculateData 的結構體，這個結構體中有兩個屬性來儲存一個系列的最大值和最小值。 以下程式碼段就是用來建立這個結構體。
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namespace TupleApp { struct CalculateData { public int Minimum { get; set; } public int Maximum { get; set; } } } |
現在，讓我們建立另一個名為 Operation 的類，它用來實現從數字序列中查詢最小值和最大值的方法。 以下程式碼段就是用來實現這一功能。
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using System.Collections.Generic; namespace TupleApp { class Operation { internal CalculateData FindMinMax(List<int> list) { int maximum = int.MinValue, minimum = int.MaxValue; list.ForEach(n => { minimum = n < minimum ? n : minimum; maximum = n > maximum ? n : maximum; }); CalculateData data = new CalculateData { Minimum = minimum, Maximum = maximum }; return data; } } } |
根據上面的程式碼片段，該方法返回一個具有兩個屬性的物件。 這些屬性裡儲存的是系列中的最大值和最小值。
現在，從可執行程式呼叫此方法，如下面的程式碼片段所示。
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using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using static System.Console; namespace TupleApp { class Program { static void Main(string[] args) { List<int> numbers = Enumerable.Range(1, 100).OrderBy(x => Guid.NewGuid()).Take(10).ToList(); Operation operation = new Operation(); CalculateData data = operation.FindMinMax(numbers); Write($"{data.Minimum} is min and {data.Maximum} is max in {String.Join(",", numbers)}"); Read(); } } } |
現在，執行應用程式。 最終結果如下圖所示。
圖2: 輸出結果
使用 Tuple
C＃7 引入了定義元組的新方法。 Tuple 是從方法返回多個值的另一個選擇。 它可以儲存多個不同型別的值。 要在應用程式中使用 Tuple，我們需要安裝 System.ValueTuple NuGet 包.
圖3 NuGet 包
我們在這裡也執行相同的操作。 讓我們建立一個名為 Operation 的類，它實現一個從數字系列中查詢最小值和最大數的方法。 以下程式碼段用來實現該功能。
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using System.Collections.Generic; namespace TupleApp { class Operation { internal (int, int) FindMinMax(List<int> list) { int maximum = int.MinValue, minimum = int.MaxValue; list.ForEach(n => { minimum = n < minimum ? n : minimum; maximum = n > maximum ? n : maximum; }); return (minimum, maximum); } } } |
根據上面的程式碼片段，該方法返回一個有兩個專案的元組。 這些專案儲存數字系列的最大值和最小值。
現在，根據下面的程式碼片段在可執行程式呼叫這個方法。
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using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using static System.Console; namespace TupleApp { class Program { static void Main(string[] args) { List<int> numbers = Enumerable.Range(1, 100).OrderBy(x => Guid.NewGuid()).Take(10).ToList(); Operation operation = new Operation(); (int, int) data = operation.FindMinMax(numbers); Write($"{data.Item1} is min and {data.Item2} is max from {String.Join(",", numbers)}"); Read(); } } } |
根據上面的程式碼片段，名為 FindMinMax 的方法呼叫並返回一個元組。 當方法直接返回多個值到一個 Tuple 型別，它們會按照他們的順序給它們一些預設名稱，以便可以方便地呼叫它們。這元組有兩個專案，因此這些專案呼叫 Item1 和 Item2。 Item1 表示第一個值，而 Item2 表示第二個值。這跟 Tupple 項在建立時使用的順序相同。
現在，執行應用程式。 最終結果如下圖所示。
圖4 輸出結果
由於 Item1 和 Item2 不表示欄位的實際名稱，因此我們可以給它們自定義名稱。 元組型別變數可以具有自定義名稱，而不是僅僅是預設的 Item1 或 Item2。
讓我們更新 Operation 類中名為 FindMinMax 的現有方法。 我們為這些元組欄位分配自定義名稱。 以下程式碼段用來實現該功能。
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using System.Collections.Generic; namespace TupleApp { class Operation { internal (int Minimum, int Maximum) FindMinMax(List<int> list) { int maximum = int.MinValue, minimum = int.MaxValue; list.ForEach(n => { minimum = n < minimum ? n : minimum; maximum = n > maximum ? n : maximum; }); return (minimum, maximum); } } } |
這裡，元組的第一個欄位名稱為 Minimum，而另一個欄位名為 Maximum。
現在，根據下面的程式碼片段從可執行程式呼叫此方法。
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using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using static System.Console; namespace TupleApp { class Program { static void Main(string[] args) { List<int> numbers = Enumerable.Range(1, 100).OrderBy(x => Guid.NewGuid()).Take(10).ToList(); Operation operation = new Operation(); var data = operation.FindMinMax(numbers); Write($"{data.Minimum} is min and {data.Maximum} is max from {String.Join(",", numbers)}"); Read(); } } } |
名為 FindMinMax 的方法呼叫並返回一個元組。 該元組有兩個專案，根據元組專案的順序稱為最小值和最大值。
現在，執行應用程式並檢視結果。
圖5 輸出結果
結論
Tuple 是異類物件的有序序列。 當一個方法需要返回多個值的時候使用它。Tuple 例項的條目數是固定的。Tuple 有最大數目為 8 項的限制。 如果我們想建立一個帶有更多項的 Tuple，我們必須建立巢狀的 Tuple。 Tuple 的第八項必須是另一個 Tuple。