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c++中的std::any和std::variant有什么用_c++ std::any与std::variant使用方法

裘德小鎮的故事

发布： 2025-10-04 18:08:02

原创

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std::any用于存储任意类型值，适合类型未知的场景，如配置管理；std::variant是类型安全的联合体，适用于预定义类型的多选一情况，性能更高、更安全，推荐优先使用。

c++中的std::any和std::variant有什么用_c++ std::any与std::variant使用方法

在C++17中引入的std::any和std::variant都是用于处理不同类型数据的工具，但它们的设计目的和使用场景有明显区别。理解它们各自的用途和正确用法，能帮助你在泛型编程、配置管理、解析器等场景中做出合适选择。

std::any：存储任意类型的值

std::any 可以保存任意类型的单个值，类似“万能容器”。它适用于你不知道或不关心具体类型，但需要临时存储某个对象的场景。

特点：

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可存放任何可复制的类型
类型安全：取值时必须指定正确类型，否则抛出异常
性能开销较大（涉及堆分配和类型信息存储）

基本用法示例：

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#include <any>
#include <iostream>
#include <string>
<p>int main() {
std::any data = 42;              // 存整数
data = std::string{"hello"};     // 换成字符串</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>if (data.type() == typeid(std::string)) {
    std::cout << std::any_cast<std::string>(data) << '\n';
}

try {
    auto num = std::any_cast<int>(data); // 错误类型 → 抛异常
} catch (const std::bad_any_cast&) {
    std::cout << "类型转换失败\n";
}

return 0;

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}

也可以使用 any_cast<T>(ptr) 返回指针，避免异常：

if (auto* str = std::any_cast<std::string>(&data)) {
    std::cout << *str << '\n';
}

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std::variant：类型受限的多选一联合体

std::variant 是一个“类型安全的union”，只能保存预定义的几种类型之一。它适合当你知道可能的类型集合，且每次只持有一种的情况。

特点：

类型集合在定义时确定
内存大小为最大类型的大小（通常在栈上分配）
支持访问者模式（visit）进行类型分发处理
比 std::any 更高效、更安全

基本用法示例：

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#include <variant>
#include <string>
#include <iostream>
<p>using VarType = std::variant<int, double, std::string>;</p><p>int main() {
VarType v = 42;
v = 3.14;
v = std::string{"text"};</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 检查当前类型
if (std::holds_alternative<std::string>(v)) {
    std::cout << std::get<std::string>(v) << '\n';
}

// 使用 visit 分发处理
std::visit([](auto& val) {
    std::cout << "类型=" << typeid(val).name() 
              << ", 值=" << val << '\n';
}, v);

return 0;

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}

注意：访问错误类型会抛出 std::bad_variant_access 异常。也可用 std::get_if<T>(&v) 获取指针方式安全访问。

如何选择 any 还是 variant？

根据实际需求判断：

用 std::any 当你需要真正“任意类型”的灵活性，比如插件系统、反射模拟、配置项存储等。
用 std::variant 当你知道所有可能的类型，比如表达式求值中的数字/字符串、JSON-like结构、状态机返回值等。
优先考虑 std::variant，因为它更高效、类型更明确，编译期就能检查很多问题。

例如，实现一个简易JSON类，可以用 variant 表示基本类型：

using JsonValue = std::variant<std::nullptr_t, bool, int, double, std::string, std::vector<JsonValue>, std::map<std::string, JsonValue>>;

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基本上就这些。std::any 和 std::variant 都是为了让C++在保持类型安全的前提下，拥有更强的动态行为表达能力。合理使用，能显著提升代码的清晰度和健壮性。

以上就是c++++中的std::any和std::variant有什么用_c++ std::any与std::variant使用方法的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！

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