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c++怎么使用std::any来存储任意类型的数据_c++类型擦除与动态类型封装方案

尼克

发布： 2025-11-23 17:46:02

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std::any是C++17引入的类型安全容器，通过类型擦除技术封装任意可复制类型，支持动态存储和安全提取，适用于配置系统、插件接口等需灵活处理多类型的场景，但存在性能开销且不支持不可复制类型。

c++怎么使用std::any来存储任意类型的数据_c++类型擦除与动态类型封装方案

在C++中，std::any 是 C++17 引入的一个类型安全的容器，可以存储任意类型的单个值。它提供了一种轻量级的“动态类型”机制，允许你在运行时决定存储的数据类型，同时避免了 void* 指针带来的类型不安全问题。这本质上是一种类型擦除（type erasure）技术的应用。

什么是类型擦除？

类型擦除是指将具体类型信息隐藏起来，对外暴露统一的接口。std::any 就是通过类型擦除实现对任意类型的封装。它内部使用虚函数或函数指针来保存类型相关的操作（如拷贝、销毁、访问），从而让外部无需知道实际类型就能安全地操作数据。

如何使用 std::any 存储和读取数据？

使用 std::any 非常直观。你可以用任意可复制的类型构造或赋值一个 any 对象，然后通过 std::any_cast 提取原始类型。

创建 any 对象：直接初始化即可
检查类型：使用 .type() 或 try-catch 配合 any_cast
提取值：使用 std::any_cast<T>(any_obj)
修改内容：重新赋值或使用 emplace

示例代码：

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#include <any>
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::any data = 42; // 存储 int
    std::cout << std::any_cast<int>(data) << '\n';

    data = std::string{"Hello"}; // 替换为 string
    std::cout << std::any_cast<std::string>(data) << '\n';

    // 安全访问：检查是否为某类型
    if (data.type() == typeid(std::string)) {
        std::cout << "It's a string!\n";
    }

    // 错误访问会抛出异常
    try {
        double d = std::any_cast<double>(data);
    } catch (const std::bad_any_cast&) {
        std::cout << "Invalid cast!\n";
    }

    return 0;
}