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c++中std::any和std::variant的区别_c++多态容器类型比较

裘德小鎮的故事

裘德小鎮的故事

发布时间:2025-11-03 19:49:02

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来源于php中文网

原创

std::variant 适用于类型有限且已知的场景,提供高效安全的访问;std::any 支持任意类型但开销大,适合类型完全不确定的情况。

c++中std::any和std::variant的区别_c++多态容器类型比较

std::anystd::variant 都是 C++17 引入的类型安全的泛型容器,用于存储不同类型的数据。它们都能在一个对象中保存多种类型的值,但设计目标和使用场景有显著区别

设计目的不同

std::any 用于存储任意类型,类型在运行时完全动态决定。你不需要提前知道能存哪些类型,适合类型完全不确定的场景。

std::variant 是一个“类型受限”的联合体(union),必须在定义时明确列出所有可能的类型。它只能存储声明过的某一种类型,适合已知有限类型集合的情况。

类型安全性与性能对比

std::variant 更高效且类型更安全:

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  • 内存布局通常是固定的,大小等于最大类型的大小加上少量标签信息
  • 访问时使用 std::get 或 std::visit,编译期可检查类型是否合法
  • 支持模式匹配(通过 visit),可处理所有可能类型

std::any 灵活但开销大:

  • 内部通常使用堆上分配来存储任意对象
  • 类型信息通过 type_info 保存,查询和转换依赖运行时检查
  • 使用 any_cast 获取原始类型,错误转换会抛异常

使用方式示例

std::variant 示例:处理几种预定义类型

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std::variant v = "hello";
if (std::holds_alternative(v)) {
    std::cout << std::get(v);
}

std::any 示例:存储任意未知类型

std::any a = 42;
a = std::string("world");
if (a.type() == typeid(std::string)) {
    std::cout << std::any_cast(a);
}

异常行为与错误处理

std::variant 访问错误类型会抛出 std::bad_variant_access

std::any 使用 any_cast 转换失败会抛出 std::bad_any_cast

两者都可通过类型查询避免异常,但 variant 的 visit 机制能强制覆盖所有情况,减少遗漏。

基本上就这些。选哪个取决于需求:要完全灵活用 any;要高效安全且类型有限,用 variant。多态容器中,variant 更接近“带标签的 union”,而 any 更像“类型擦除的万能盒子”。

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