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C++中std::any怎么存储不同类型数据_C++17万能容器使用方法【解析】

尼克

尼克

发布时间:2026-02-14 10:23:02

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来源于php中文网

原创

std::any仅支持存储可复制构造的完整对象类型,不支持引用、数组、不完整类型及const/volatile非类类型;取值需先检查类型再安全转换。

c++中std::any怎么存储不同类型数据_c++17万能容器使用方法【解析】

std::any 不能直接存储引用、数组、不完整类型或 const/volatile 限定的非类类型(比如 const int)——这是它最常踩坑的起点。

std::any 能存什么,不能存什么

它只接受可复制构造(CopyConstructible)的对象,底层用类型擦除实现。这意味着:

  • std::any 可以存 intstd::string、自定义类(只要满足复制构造)
  • 不能存 int&int[5]voidconst int(但可以存 const std::string,因为 const 类类型是允许的)
  • 不能存未定义的前向声明类型(如只有 class X; 没有完整定义)
  • 移动语义支持良好,但复制时会触发完整拷贝 —— 大对象注意性能

怎么安全地存和取值(避免 std::bad_any_cast)

取值必须显式指定类型,且运行时校验失败会抛 std::bad_any_cast。别依赖 try-catch 做常规流程控制:

  • 先用 any.has_value() 判断是否为空
  • 再用 any.type() == typeid(T) 检查类型(注意:typeid 比较需确保 RTTI 开启)
  • 最后才调用 std::any_cast<t>(any)</t>;或者更稳妥地用指针版本:std::any_cast<t>(&any)</t>,返回 T*,空指针表示类型不匹配
  • 示例:
    std::any a = 42;<br>if (auto p = std::any_cast<int>(&a)) {<br>    std::cout << *p << "\n"; // 安全解包<br>}

std::any 和 std::variant 的关键区别在哪

二者都解决“多类型容器”问题,但设计哲学完全不同:

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  • std::any 是运行时类型擦除,类型完全动态,适合配置表、插件系统、反射场景
  • std::variant 是编译期枚举类型集合(如 std::variant<int double std::string></int>),类型集固定,访问更快、无堆分配、支持 std::visit
  • std::any 占用至少一个指针大小(通常 16 字节),小对象可能触发堆分配;std::variant 大小由最大分支决定,纯栈上操作
  • 没有“自动降级”机制:把 std::any 当成 std::variant 用,等于放弃类型安全和性能优势

常见误用:试图用 std::any 实现泛型容器或替代 union

它不是万能胶,尤其不适合高频读写或类型已知范围有限的场景:

  • 不要用 std::vector<:any></:any> 存大量同构数据(比如全是 double)——用 std::vector<double></double>std::variant 更高效
  • 不要在循环内反复 any_cast 同一类型值——提取到局部变量里复用指针结果
  • 不能靠 std::any 避开模板编程:它无法推导函数重载、不参与 SFINAE、不支持 ADL 查找
  • 注意移动后源 std::any 变为空(has_value() == false),别假设它还保有原值

真正需要 std::any 的地方其实不多:比如解析 JSON 后的中间表示、脚本引擎绑定、跨模块传递配置项。多数时候,你手头那个“不确定类型”的需求,其实早该用 std::variant、接口抽象或模板参数解决了。

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