c++kquote>std::expected 是 C++23 引入的模板类，用于表示操作成功时包含类型为 T 的值，失败时包含类型为 E 的错误信息；2. 它相比异常和错误码更安全高效，能明确传达失败原因且无运行时开销；3. 支持 has_value、error、隐式布尔转换及 and_then、or_else 等链式操作，提升错误处理的可读性与表达力；4. 推荐用于文件读取、网络请求等可能失败的操作，错误类型宜用枚举或轻量结构体；5. 当前 GCC 13+ 和 Clang 17+ 在 -std=c++23 下部分支持，MSVC 正在跟进，暂不可用时可使用 TL::expected 过渡。
在C++23中，std::expected 是一种全新的类型，用于更清晰、更安全地处理可能失败的函数调用。它提供了一种比异常和错误码更现代、更直观的方式来表达“期望得到一个值，但也可能得到一个错误”的语义。
什么是 std::expected？
std::expected 是一个模板类，表示要么包含一个类型为 T 的成功值（the expected value），要么包含一个类型为 E 的错误值。这与 std::optional 类似，但不同的是：optional 表示“有值或无值”，而 expected 明确告诉你“为什么没有值”——因为它包含了具体的错误信息。
举个例子：
假设你写一个函数来解析整数：
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std::expected parse_int(const std::string& str) { try { size_t pos; int value = std::stoi(str, &pos); if (pos != str.size()) { return std::unexpected("Invalid: extra characters"); } return value; } catch (const std::invalid_argument&) { return std::unexpected("Invalid argument"); } catch (const std::out_of_range&) { return std::unexpected("Number out of range"); }}
调用时可以这样处理结果：
auto result = parse_int("123abc");if (result.has_value()) { std::cout << "Got: " << *result << "n";} else { std::cout << "Parse error: " << result.error() << "n";}
相比传统方法的优势
以往我们常用以下方式处理错误：
返回 bool + 输出参数（不够直观） 抛出异常（开销大，控制流不清晰） 使用 errno 或全局状态（线程不安全） 返回 std::pair 或 std::variant（语义模糊）
std::expected 解决了这些问题：
明确区分成功与失败路径 携带详细的错误信息（不只是 true/false） 零成本抽象：没有异常开销 编译期检查：必须处理错误，否则容易被注意到 支持链式操作，如 and_then、or_else 等（类似函数式编程）
如何有效使用 std::expected
实际开发中，建议这样使用：
对于可能失败但属于正常流程的操作（如文件读取、网络请求、数据解析），优先考虑返回 expected 错误类型 E 推荐使用枚举或轻量错误结构体，避免 string（除非调试需要） 配合 if-else 或 switch 处理分支，代码可读性强 利用其隐式布尔转换简化判断：if (auto res = compute(); res) { ... }
还支持一些便捷操作：
// 链式处理get_user_id() .and_then(fetch_user_data) .or_else([](const auto& e) { log_error(e); return default_user(); });
注意事项与现状
目前（截至主流编译器2024年版本），std::expected 在 GCC 13+、Clang 17+ 中已部分支持，需启用 -std=c++23 并注意标准库实现进度。MSVC 正在跟进。
若暂不可用，可使用 TL::expected 第三方库作为过渡，接口高度兼容。
基本上就这些。std::expected 让 C++ 的错误处理变得更直接、更可靠，是现代 C++ 值得掌握的重要工具。
以上就是C++23的std::expected是什么_C++中优雅处理函数返回值与错误的现代方法的详细内容，更多请关注创想鸟其它相关文章！
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