std::any通过类型擦除实现存任何类型:用void*指针+函数指针表管理操作,对象大小固定;取值必须用std::any_cast因仅保存type_info而非类型名;性能开销主要在动态分配和虚调用;有限类型应优先用std::variant。

std::any 是怎么做到“存任何类型”的?
它靠的是类型擦除(type erasure):把具体类型的信息藏在内部对象里,对外只暴露统一接口。底层用 void* 指针 + 函数指针表(vtable-like)管理构造、析构、拷贝等操作,不是靠模板实例化泛滥撑起来的。
关键点在于——std::any 对象本身不模板化,但构造时会根据传入类型生成对应的擦除实现;每次赋值都会触发新类型的擦除封装。
- 赋值
int,就封装一个能管住int生命周期的内部对象 - 再赋值
std::string,旧的int被析构,新的std::string被完整复制进去 - 所有类型都走同一套接口,
std::any实例大小固定(通常是 16 或 32 字节,取决于平台和 libc++/libstdc++)
为什么 std::any 不能直接取值,必须用 std::any_cast?
std::any 不提供泛型 get() 接口,是因为它不保存运行时类型名(比如没存 "std::string" 字符串),只保存类型 ID(std::type_info),而 std::any_cast 是唯一能做安全向下转型的入口。
常见错误现象:std::any_cast 在 a 实际存的是 double 时,返回空指针(指针版本)或抛 std::bad_any_cast(引用版本)——这不是 bug,是设计使然。
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- 用指针版
std::any_cast可以判空,适合不确定类型的场景(&a) - 用引用版
std::any_cast更快,但一旦类型不对就崩溃,适合你 100% 确认类型时(a) - 别试图绕过
std::any_cast直接解引用内部void*,那等于手动撕掉类型安全层
std::any 的性能开销主要在哪?
不是模板膨胀,而是动态内存分配和虚函数调用。小类型(如 int、bool)可能被优化进对象内(small object optimization),但超过阈值(通常 8–16 字节)就会堆分配。
影响明显的场景:高频构造/赋值/访问(比如循环里反复塞不同类型的值),或者存大量大对象(如 std::vector)。
- 避免在 tight loop 中反复
a = x;,尤其x类型经常变化 - 如果只在初始化后读一次,开销可接受;如果每帧都
std::any_cast,且类型固定,不如直接用具体类型或std::variant - libstdc++ 和 libc++ 实现细节不同:前者对小类型更激进地使用 SOO,后者某些版本可能多一次函数指针跳转
std::any 和 std::variant 哪个更适合你?
std::any 是“运行时任意类型”,std::variant 是“编译期枚举类型集合”。选错会导致维护成本陡增。
典型误用:用 std::any 存固定几种类型(比如只可能是 int、double、std::string),结果每次取值都要写一串 if (a.type() == typeid(int)) { ... } ——这已经退化成手工 union,还丢了 std::variant 的访问安全和 constexpr 支持。
- 已知有限类型集合 → 无条件选
std::variant - 真需要接收用户插件、脚本返回值、配置项等不可预知类型 → 才轮到
std::any -
std::any不支持比较(==)、哈希、序列化,这些都得你自己补;std::variant可以靠std::visit统一处理
std::any 把复杂性藏在了构造和转换里。最容易被忽略的是:它不解决“怎么知道该 cast 成什么”,这个责任始终在调用方手上。









