Julia 元组

Julia 的元组与数组类似，都是有序的元素集合，不同之处在于元组的元素不能修改，元组是不可变类型。

另外元组使用小括号 (...)，数组使用方括号 [...]。

元组创建很简单，只需要在括号中添加元素，并使用逗号隔开即可，数组中的很多函数也可以在元组中使用。

实例

julia> tupl = (5, 10, 15, 20, 25, 30) # 创建一个元组
(5, 10, 15, 20, 25, 30)

julia> tupl[3:end] # 输出第三个到最后一个元素的元组
(15, 20, 25, 30)

julia> tupl = ((1, 2), (3, 4)) # 创建嵌套元组
((1, 2), (3, 4))

julia> tupl[1] # 访问嵌套元组元素，输出第一个元组
(1, 2)

julia> tupl[1][2] # 输出第一个元组的第二个元素
2

注意：单元素元组必须多写一个逗号，写成 (1,)。因为 (1) 只是加括号的数字 1，不是元组。空元组写作 ()。

实例

julia> (1,)
(1,)

julia> (1) # 这只是数字 1
1

julia> typeof((1,))
Tuple{Int64}

元组是不可变的

元组的元素不能修改，如果我们尝试修改它就会报错：

实例

julia> tupl2 = (1, 2, 3, 4)
(1, 2, 3, 4)

julia> tupl2[2] = 0
ERROR: MethodError: no method matching setindex!(::NTuple{4, Int64}, ::Int64, ::Int64)
Stacktrace:
[...]

正因为不可变，元组可以安全地在多处共享、可以作为字典的键，编译器也能对它做更多优化。

解构赋值

元组最常见的用途之一是解构赋值：把一个元组（或任何可迭代对象）的值同时赋给多个变量：

实例

julia> x, y = (1, 2) # 解构赋值
(1, 2)

julia> x
1

julia> y
2

# 交换两个变量不需要临时变量
julia> x, y = y, x
(2, 1)

# 用 _ 忽略不关心的元素
julia> _, b = (10, 20)
(10, 20)

julia> b
20

具名元组（NamedTuple）

我们可以为元组的元素命名，从而可以像访问字段一样访问它。

1、键和值分开命名

实例

julia> names_shape = (:corner1, :corner2)
(:corner1, :corner2)

julia> values_shape = ((100, 100), (200, 200))
((100, 100), (200, 200))

julia> shape_item2 = NamedTuple{names_shape}(values_shape)
(corner1 = (100, 100), corner2 = (200, 200))

我们可以使用 . 点号来访问元素：

实例

julia> shape_item2.corner1
(100, 100)

julia> shape_item2.corner2
(200, 200)

2、键和值同时在一个元组中

更常用的写法是直接在字面量中给每个元素命名：

实例

julia> shape_item = (corner1 = (1, 1), corner2 = (-1, -1), center = (0, 0))
(corner1 = (1, 1), corner2 = (-1, -1), center = (0, 0))

julia> shape_item.corner1
(1, 1)

julia> shape_item.center
(0, 0)

我们还可以像使用普通元组一样解构所有值：

实例

julia> c1, c2, center = shape_item
(corner1 = (1, 1), corner2 = (-1, -1), center = (0, 0))

julia> c1
(1, 1)

具名元组的类型可以用 @NamedTuple 宏来书写，类似 struct 的声明语法：

实例

julia> typeof((a=1, b="hello"))
@NamedTuple{a::Int64, b::String}

# 用宏声明具名元组类型，还可以作为构造函数使用
julia> @NamedTuple{a::Float32, b::String}((1, ""))
(a = 1.0f0, b = "")

3、合并两个具名元组

我们可以使用 merge() 函数来合并两个具名元组，如果键重复，后面的值会覆盖前面的：

实例

julia> colors_shape = (top = "red", bottom = "green")
(top = "red", bottom = "green")

julia> shape_item = (corner1 = (1, 1), corner2 = (-1, -1), center = (0, 0))
(corner1 = (1, 1), corner2 = (-1, -1), center = (0, 0))

julia> merge(shape_item, colors_shape)
(corner1 = (1, 1), corner2 = (-1, -1), center = (0, 0), top = "red", bottom = "green")

元组作为函数参数

具名元组可以作为关键字参数整体传给函数，用元组名... 展开：

实例：test.jl 文件代码

# 创建函数
function testFunc(x, y, z; a=10, b=20, c=30)
println("x = $x, y = $y, z = $z; a = $a, b = $b, c = $c")
end

# 创建具名元组
options = (b = 200, c = 300)

# 执行函数，元组作为关键字参数传入
testFunc(1, 2, 3; options...)

使用 julia 命令执行以上文件，输出结果为：

$ julia test.jl
x = 1, y = 2, z = 3; a = 10, b = 200, c = 300

显式给出的关键字参数写在元组前面时会被元组覆盖，写在元组后面则会覆盖元组中的值：

实例

# 显式参数写在元组前，会被元组里的 b=200 覆盖
julia> testFunc(1, 2, 3; b = 1000000, options...)
x = 1, y = 2, z = 3; a = 10, b = 200, c = 300

# 显式参数写在元组后，覆盖元组里的 b
julia> testFunc(1, 2, 3; options..., b = 1000000)
x = 1, y = 2, z = 3; a = 10, b = 1000000, c = 300

元组与数组的对比

特性	元组 Tuple	数组 Vector
语法	`(1, 2, 3)`	`[1, 2, 3]`
可变性	不可变	可变
元素类型	每个元素类型独立记录	所有元素同一类型
能否做字典键	可以	不可以
典型用途	函数多返回值、固定结构的数据	动态集合、数值计算

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