如何使用Immer库在c++中实现不可变数据结构？ (函数式编程)

Immer 库不支持 c++，因其依赖 js 特性（如 proxy）；C++ 替代方案包括 immer C++ 库（RRB-Tree 实现）、手动 copy-on-write 或 Boost.Hana 编译期不可变结构。

Immer 库**不支持 C++**。 它是一个专为 javaScript/typescript 设计的不可变数据结构库，底层依赖 Proxy、Object.defineProperty 等 JS 特性，无法在 C++ 中直接使用或编译。 如果你在 C++ 项目中需要类似 Immer 的函数式不可变操作（如 draft → produce → immutable result），有以下更现实的路径：

为什么不能在 C++ 中用 Immer

Immer 的核心机制（如自动追踪嵌套赋值、Proxy 拦截、structural sharing 的运行时快照）在 C++ 中没有对应语言设施。C++ 没有垃圾回收、没有动态属性拦截、也没有运行时对象形状反射能力——这些是 Immer 能“透明地”写出可变语法却产出不可变结果的前提。

C++ 中替代 Immer 的可行方案

目前没有与 Immer 行为完全对等的 C++ 库，但可根据需求选择不同层级的替代：

• 轻量级结构体 + 手动 copy-on-write：适合小而深的 POD 类型，用 std::shared_ptr 包裹内部数据，写操作前 make_unique 或 clone()
• immer::vector / immer::map（注意不是 Immer，是 immer C++ 库）：这是真正为 C++ 设计的持久化数据结构库，提供高效、线程安全、不可变语义的容器，API 风格接近 Haskell 的 Data.Sequence，但**不是 javascript Immer 的移植版**，不支持“draft 对象 + produce 函数”范式
• Boost.Hana + constexpr 构造：适用于编译期已知结构的不可变元组/结构体，但不解决运行时更新问题

使用 immer C++ 库（sinusoid.es/immer）的基本写法

注意：这个库名字叫 immer，和 JavaScript 的 immer 同名但无关。它基于 RRB-Trees，支持高效的 push_back、set、update 等操作，并保持旧版本不变。

#include  #include   int main() {     // 创建初始不可变 vector     auto v1 = immer::vector{1, 2, 3};      // produce 新版本：返回新 vector，v1 不变     auto v2 = v1.push_back(4);     auto v3 = v2.set(0, 99); // 索引 0 改为 99      std::cout << v1.to_string() << "n"; // [1, 2, 3]     std::cout << v2.to_string() << "n"; // [1, 2, 3, 4]     std::cout << v3.to_string() << "n"; // [99, 2, 3, 4] }

关键点：v1、v2、v3 是独立的不可变值；所有操作返回新值，不修改原值；内部共享未变更的节点以节省内存。

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容易被忽略的约束和代价

C++ 中实现不可变性不是免费的：

• immer::vector 的随机写（set）是 O(log n)，非 O(1)；频繁小更新可能比 std::vector + mutable 手动拷贝更重
• 没有“draft 模式”，你必须显式构造每一步新状态，无法像 JS Immer 那样 produce(state, draft => { draft.user.name = 'x'; })
• 调试困难：不可变对象通常无 operator= 可赋值，GDB 打印可能只显示地址，需依赖 to_string() 或自定义打印
• 构建系统需额外引入 immer（CMake 中用 find_package(immer) 或子模块）

C++ 的不可变编程本质是“约定 + 工具辅助”，而不是语言强制。别试图复刻 JS 的体验，接受它的表达方式差异——比如用 immer::vector 替代 std::vector，用 const 成员函数 + 返回新值来建模变化。