异构容器(Heterogeneous Container)是指能够存储不同类型数据的容器。在 C++ 中,由于类型安全的原因,通常容器只能存储单一类型的数据。但是,有一些方法和技巧可以绕过这个限制,实现存储不同数据类型的目的。以下是几种常见的异构容器:
- std::tuple: std::tuple 是 C++11 引入的一种标准库容器,它可以存储不同类型的值。std::tuple 可以被视为一个固定大小的数组,其中的每个元素可以是不同的类型。
cpp
std::tuple<int, double, std::string> myTuple = {1, 2.3, "Hello"};
在这个例子中,myTuple 是一个 std::tuple,存储了一个 int 一个 double 和一个 std::string。
- std::pair: std::pair 是 std::tuple 的特例,用于存储一对数据。它同样可以存储不同类型的数据。
cpp
std::pair<int, std::string> myPair = {1, "Hello"};
- std::any : std::any 是 C++17 引入的一种类型安全的联合体,它可以存储任意类型的值。std::any 可以被视为一个可以存储任何类型数据的容器。
cpp
std::any myAny = 10;
myAny = 3.14;
myAny = std::string("Hello");
在这个例子中,myAny 可以连续存储不同类型的值。
- std::variant : std::variant 是 C++17 引入的一种类型安全的变体类型,它在编译时限制了可能存储的类型集合。与 std::any 不同,std::variant 在任何时候只能存储其指定类型中的一个。
cpp
std::variant<int, double, std::string> myVariant = 1;
myVariant = 3.14;
myVariant = std::string("Hello");
- union: union 是 C++ 中一种可以存储不同类型数据的结构,但它在任何时候只能存储一个成员的数据。
cpp
union Data {
int i;
double d;
std::string s;
};
- void*: 通过使用 void* 指针,可以存储任何类型的指针,但这种做法不是类型安全的,需要程序员自己管理类型转换。
cpp
void* ptr = &someInt;
ptr = &someDouble;
ptr = &someString;
异构容器非常有用,特别是在你需要将不同类型的数据项组合在一起,但又不想定义一个复杂的类结构时。使用这些容器时,需要特别注意类型安全和正确的类型转换。