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

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*。

在 c++17 中引入的std::variant 和std::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 variant 和any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：

立即学习“C++ 免费学习笔记（深入）”；

• 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
• 用 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。

存了个图

视频图片解析 / 字幕 / 剪辑，视频高清保存 / 图片源图提取

17

查看详情

示例：

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

读取时必须明确类型：

• 用 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<int, double, bool, std::string>
• 插件系统传参 → std::any
• 状态机返回值 → std::variant<Success, ErrorMsg, RetryLater>

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。