c++中的std::variant怎么用_c++ std::variant使用方法

std::variant是C++17引入的类型安全联合体，可存储多种类型之一，需包含<variant>头文件；支持直接赋值或构造函数初始化，通过std::get<类型>或索引访问值，配合std::holds_alternative检查类型安全，推荐使用std::visit结合lambda实现类型自动匹配与操作，支持多variant联动，注意默认构造首类型、不可存引用但可用reference_wrapper，添加std::monostate可表示空状态，适用于替代简单类层次结构。

std::variant 是 C++17 引入的一个类型安全的联合体（union），可以保存多种不同类型中的某一种值，但同一时间只能存储其中一种类型。相比传统的 union，std::variant 更安全、更易用，且支持异常处理和访问检查。

基本用法

要使用 std::variant，需要包含头文件 <variant>。定义一个 variant 时，指定它能容纳的类型列表：

#include <variant>
#include <iostream>

int main() {
    std::variant<int, double, std::string> v;
    v = 42;              // 存储 int
    v = 3.14;            // 存储 double
    v = "hello";         // 存储 string
}

初始化方式多样，可以直接赋值，也可以用构造函数：

std::variant<int, std::string> v1 = 100;
std::variant<int, std::string> v2{"hello"};

访问 variant 中的值

不能直接解引用或隐式转换获取值，必须显式访问。常用方法有：

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• std::get<T>(v)：通过类型获取值，如果当前不是该类型会抛出 std::bad_variant_access 异常。
• std::get<index>(v)：通过类型在 variant 列表中的索引获取。
• std::holds_alternative<T>(v)：判断当前是否是某种类型，返回 bool。

std::variant<int, std::string> v = "text";

if (std::holds_alternative<int>(v)) {
    std::cout << std::get<int>(v);
} else if (std::holds_alternative<std::string>(v)) {
    std::cout << std::get<std::string>(v);  // 输出: text
}

使用 visit 访问 variant

最强大和推荐的方式是使用 std::visit，它可以对 variant 调用可调用对象（如 lambda），自动匹配当前类型：

auto print = [](const auto& arg) {
    std::cout << arg << '\n';
};

std::variant<int, double, std::string> v = 3.14;
std::visit(print, v);  // 输出: 3.14

也可以用多个 variant 同时 visit，适用于二元操作：

std::variant<int, double> a = 10;
std::variant<int, double> b = 20.5;

auto add = [](const auto& x, const auto& y) {
    return x + y;
};

auto result = std::visit(add, a, b);  // 10 + 20.5 = 30.5
std::cout << result;  // 输出: 30.5

注意事项与技巧

• variant 的默认构造函数会初始化第一个类型（前提是它可默认构造）。
• 如果想让 variant 支持“空值”，可加入 std::monostate 作为占位类型，尤其用于避免默认构造问题。
• 修改 variant 值时，赋值会替换原有内容，自动调用析构函数和构造函数。
• 不支持引用类型（如 int&），但可用 std::reference_wrapper 包装。

std::variant<std::monostate, int, std::string> v{}; 
// 此时 v 持有 std::monostate，表示“空”

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