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C++怎么使用std::variant和std::any_C++ variant与any类型安全存储详解

冰火之心

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发布时间:2025-10-31 07:35:31

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来源于php中文网

原创

std::variant提供类型安全的多选一存储,能记录当前类型并防止非法访问;2. std::any可存储任意类型,二者均替代不安全的union和void*。

c++怎么使用std::variant和std::any_c++ variant与any类型安全存储详解

在C++17中引入的std::variantstd::any为处理多种类型的数据提供了更安全、更清晰的方式。它们都位于variantany头文件中,分别用于“多选一”类型和任意类型存储,替代了传统的union或void*等不安全做法。

std::variant:类型安全的联合体

std::variant是一个类型安全的联合体(union),可以在一组预定义的类型中保存其中一个值。与C风格union不同,它知道当前存储的是哪种类型,并能防止非法访问。

基本用法如下:

std::variant data;

data = 42; // 存入int
data = "hello"s; // 存入string

if (std::holds_alternative<:string>(data)) {
  std::cout (data);
}

关键点:

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  • 使用std::get获取指定类型的值,若类型不匹配会抛出std::bad_variant_access
  • std::holds_alternative(v)判断当前是否存的是某类型
  • 支持访问者模式,通过std::visit统一处理不同情况

例如使用lambda访问:

std::visit([](const auto& value) {
  std::cout }, data);

std::any:任意类型的容器

当你需要存储完全未知的类型时,std::any是更灵活的选择。它可以保存任何可复制的类型。

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示例:

std::any a = 100;
a = std::string("text");
a = 3.14;

读取时必须明确类型:

  • std::any_cast(a)尝试转换,失败会抛std::bad_any_cast
  • 可用指针形式std::any_cast(&a)检查是否可转,避免异常

比如:

if (auto p = std::any_cast(&a)) {
  std::cout } else {
  std::cout }

对比与选择建议

两者核心区别在于类型约束:

  • std::variant适合已知有限类型集合的场景,性能更好,类型安全更强
  • std::any适合类型完全动态、不可预知的情况,但有运行时开销

常见使用场景:

  • 解析JSON数据 → std::variant
  • 插件系统传参 → std::any
  • 状态机返回值 → std::variant

基本上就这些。合理使用这两个工具能显著提升代码的类型安全性,减少错误。关键是根据是否知道可能的类型集合来决定用哪个。

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