从具有运行时索引的元组中选择一组值

简短介绍我的问题： 我正在尝试使用 stl 容器实现“某种”关系数据库。这只是出于娱乐/教育目的，因此不需要诸如“使用这个库”、“这绝对没用”之类的答案。 我知道此时标题有点令人困惑，但我们会达到目的（非常欢迎改进标题的建议）。

我采取了一些小步骤：

1. 我可以将表构建为从列名称到其值的映射向量=>std::vector<std::map<std::string, some_variant>>。它很简单，它代表了我所需要的。
2. 等等，我可以只存储列的名称一次并使用其索引访问值。 =>std::vector<std::vector<some_variant>>.就像第 1 点一样简单，但比这更快。
3. 等等，在数据库中，表实际上是元组的序列=>std::vector<std::tuple<args...>>。这很酷，它准确地代表了我正在做的事情，没有变体的正确类型，甚至比其他更快。

注：“快于”是针对 1000000 条记录，用一个简单的循环，如下所示：

std::random_device dev;
std::mt19937 gen(dev());
std::uniform_int_distribution<long> rand1_1000(1, 1000);
std::uniform_real_distribution<double> rand1_10(1.0, 10.0);

void fill_1()
{
    using my_variant = std::variant<long, long long, double, std::string>;
    using values = std::map<std::string, my_variant>;
    using table = std::vector<values>;

    table t;
    for (int i = 0; i < 1000000; ++i)
        t.push_back({ {"col_1", rand1_1000(gen)}, {"col_2", rand1_1000(gen)}, {"col_3", rand1_10(gen)} });
    std::cout << "size:" << t.size() << "\n";//just to prevent optimization
}

1. 2234101600ns - 平均：2234

2. 446344100ns - 平均：446

3. 132075400ns - 平均：132

INSERT:这些解决方案中的任何一个都没有问题，插入就像示例中推回元素一样简单。

SELECT:1和2很简单，但3很棘手。

所以，最后，问题是：

1. 内存使用情况：就使用的内存而言，使用解决方案 1 和 2 会产生大量开销。所以，3 似乎又是正确的选择。 对于 100 万条记录 2 的示例longs and a double我预计长整型需要接近 4MB*2，双打需要 8MB，再加上使用的向量、映射和变体的一些开销。相反，我们有（用 Windows 任务管理器测量，不是很准确，我知道）：

   1.340 MB

   2.120 MB

   3.31 MB

   我错过了什么吗？除了提前预订合适的尺寸或shrink_to_fit在插入循环之后？

2. 有没有办法像 select 语句一样在运行时检索某些元组字段？

using my_tuple = std::tuple<long, long, string,  double>;
std::vector<my_tuple> table;
int to_select;//this could be a vector of columns to select obviosly
std::cin>>to_select;
auto result = select (table, to_select);

您认为有机会以任何方式实现最后一行吗？我所看到的我们有两个问题：结果类型应该从起始元组中获取类型，然后实际执行所需字段的选择。

我读了很多关于这个问题的答案，他们都谈论使用连续索引make_index_sequence或编译时已知索引。 我还发现本文 https://www.justsoftwaresolutions.co.uk/cplusplus/getting-tuple-elements-with-runtime-index.html，非常有趣，但对于本例来说并不是很有用。

这是可行的，但很奇怪：

template<size_t candidate, typename ...T>
constexpr std::variant<T...> helperTupleValueAt(const std::tuple<T...>& t, size_t index)
{
    if constexpr (candidate >= sizeof...(T)) {
        throw std::logic_error("out of bounds");
    } else {
        if (candidate == index) {
            return std::variant<T...>{ std::in_place_index<candidate>, std::get<candidate>(t) };
        } else {
            return helperTupleValueAt<candidate + 1>(t, index);
        }
    }
}

template<typename ...T>
std::variant<T...> tupleValueAt(const std::tuple<T...>& t, size_t index)
{
    return helperTupleValueAt<0>(t, index);
}

https://wandbox.org/permlink/FQJd4chAFVSg5eSy https://wandbox.org/permlink/FQJd4chAFVSg5eSy