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📜  std :: C++中的任何类

📅  最后修改于: 2021-05-30 11:07:33             🧑  作者: Mango

any是C++ 17的最新功能之一，它提供了一个类型安全的容器来存储任何类型的单个值。用外行的话来说，它是一个容器，允许人们在其中存储任何值而不必担心类型安全。它通过模仿类似于.NET / Java的对象类型或C语言中的void *类型的行为，作为对C++的扩展。它是基于boost :: any设计的，可在“ any”头文件中使用。

句法： 

any var= value/object;

其中的价值类似于“ 17”或“ Hello World”

初始化任何：

可以使用以下三种不同方式来构造任何一个：

  1. 复制初始化

    句法： 

    any variable_name = object/value;
  2. 参数化的构造函数/括号初始化程序。

    句法： 

    any variable_name ( object/value);
  3. 使用赋值运算符

    句法： 

    any variable_name;
variable_name= object/value;

    将any_var值转换为其原始类型：

    必须使用any_cast (any_var)将any_var值转换为其原始类型。如果存储值的类型不同于尝试转换的类型，则编译器将抛出“ bad_any_cast ”异常。

    注意：强制转换期间的类型必须与原始类型完全相同。投放期间不会自动升级或降级。因此，在将值转换为原始类型时必须格外小心。

    一个简单的例子(说明任何一个的构造/读取值) 

    #include 
#include 
#include 
using namespace std;
  
int main()
{
    try {
  
        // Integer 42:  Using the copy initialisation
        any value = 42;
        cout << "\n Value: "
             << any_cast(value);
  
        // Using the assignment operator
        // to store a string
        value = "Hello World";
        cout << "\n Value: "
             << any_cast(value);
  
        // Using the parametrized constructor
        any val(19.0);
        cout << " \n Value: "
             << any_cast(val);
  
        any val_brace{ string("Brace Initialisation") };
        cout << " \n Value: "
             << any_cast(val_brace);
    }
  
    catch (bad_any_cast& e) {
        cout << "\n"
             << e.what();
    }
    return 0;
}

    输出： 

    Value: 42 
 Value: Hello World 
 Value: 19 
 Value: Brace Initialisation

    成员功能：

    1. emplace ：更改包含的对象，直接构造新对象
    2. reset ：销毁包含的对象(调用对象的析构函数)
    3. has_value ：检查“ any_variable”是否在其中包含一个值
    4. type ：返回所包含值的类型ID

    让我们详细地逐一查看这些方法：

    • emplace： emplace成员函数类似于赋值运算符，用于用新对象更改包含的对象。

      程序： 

      // C++ program to demonstrate
// emplace() method of any class
  
#include 
#include 
#include 
  
int main()
{
    try {
        any value = 4.2;
        cout << " \n Value:  "
             << any_cast(value);
  
        value.emplace(44);
        cout << " \n Value:  "
             << any_cast(value);
    }
    catch (bad_any_cast& e) {
        cout << "\n"
             << e.what();
    }
    return 0;
}

      输出： 

      Value:  4.2 
Value:  44
    • reset：通过调用包含对象的析构函数来销毁包含对象。

      程序： 

      // C++ program to demonstrate
// reset() method of any class
  
#include 
#include 
#include 
  
int main()
{
    try {
        any var = 4.2;
        cout << " \n Value:  "
             << any_cast(var);
  
        var.reset();
        if (!var.has_value())
            cout << " \n No value found in var variable";
    }
    catch (bad_any_cast& e) {
        cout << "\n"
             << e.what();
    }
    return 0;
}

      输出： 

      Value:  4.2 
No value found in var variable
    • has_value：此成员函数用于检查对象是否包含值

      程序： 

      // C++ program to demonstrate
// has_value() method of any class
  
#include 
#include 
#include 
  
int main()
{
    try {
        any var = 9.5;
        cout << " \n Value:  "
             << any_cast(var);
  
        if (var.has_value())
            cout << " \n Value found of type "
                 << var.type().name();
    }
  
    catch (bad_any_cast& e) {
        cout << "\n"
             << e.what();
    }
    return 0;
}

      输出： 

      Value:  9.5 
 Value found of type d
    • type：此成员函数返回type_info结构，该结构可用于获取存储对象的属性。

      程序： 

      // C++ program to demonstrate
// type() method of any class
  
#include 
#include 
#include 
  
int main()
{
    try {
        any var = 12.0f;
        cout << " \n Type:  "
             << var.type().name();
  
        var = "Hello World";
        cout << " \n Type:  "
             << var.type().name();
    }
    catch (bad_any_cast& e) {
        cout << "\n"
             << e.what();
    }
    return 0;
}

      输出： 

      Type:  f 
Type:  PKc

    任何用途

    典型用途包括

    1. 在库中，当库类型必须在不知道可用类型集的情况下保留或传递任何内容时。
    2. 讯息传递
    3. 实施解析器库。 JSON解析器
    4. 用户界面：控件可能包含任何内容
    5. 实体组件系统。

    任何方法的主要优点之一是可以用void *进行可行的替换。 void *功能有限(仅存储指针类型)，被认为是不安全的模式。

    错误处理：

    关于任何类的错误处理，有两种选择：

    1. 使用异常： bad_any_cast是类型不匹配时any_cast的值返回形式引发的异常。

      例子： 

      // C++ program to demonstrate
// using exceptions of any class
  
#include 
#include 
#include 
  
int main()
{
    try {
        any var = 12.0f;
  
        cout << " \n Value:  "
             << any_cast(var);
    }
  
    catch (bad_any_cast& e) {
        cout << "\n"
             << e.what();
    }
    return 0;
}

      输出

      Value:  
bad any_cast
    2. 返回指针：如果在编译器中禁用了异常机制，则返回指针非常有用。如果强制转换成功，则any_cast的此特定重载将返回包含对象的指针，并返回nullptr 。

      例子： 

      // C++ program to demonstrate
// returning pointer of any class
  
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
  
int main()
{
    any var = 12.0f;
  
    // Special Overload of any_cast
    auto* tval = any_cast(&var);
    if (!tval) {
  
        // Type-mismatch
        cout << " \n Bad_any_cast ";
    }
    else {
  
        // Value of the object
        cout << " \n Value:  "
             << *tval;
    }
  
    return 0;
}

      输出： 

      Value:  12

    内存注意事项

    尽管任何语言都提供了很大的灵活性，但是任何语言的主要问题是额外的动态内存分配。由于容器不知道所包含的对象，因此任何情况下都必须进行动态分配。

    但是根据标准，实现应避免为较小的包含值使用动态分配的内存。示例：构造的对象仅包含一个int。此类小对象优化应仅应用于is_nothrow_move_constructible_v为true的类型T。

    这通常意味着编译器必须使用小型缓冲区优化(SBO)，其中必须保留一定数量的内存才能包含该类型。

    从上表中可以看到，在某些情况下为SBO保留的内存可能高达64字节！ (MSVC-64位)。这意味着任何对象的每个对象都将需要保留64个字节的内存，即使对象很小，这也是相当大的内存开销。

    尽管在C++中，任何功能都是非常强大的功能。就内存而言，这会带来相当大的开销。

    要从最佳影片策划和实践问题去学习，检查了C++基础课程为基础，以先进的C++和C++ STL课程基础加上STL。要完成从学习语言到DS Algo等的更多准备工作，请参阅“完整面试准备课程” 。