std::variant是C++17引入的类型安全联合体,可存储多种类型之一,支持复杂类型构造与析构,通过std::get或std::visit安全访问,结合std::holds_alternative检查类型,常用于多类型返回场景,提升代码健壮性。

在C++中,std::variant 是 C++17 引入的一个类型安全的联合体(union),用于表示可以持有多种不同类型之一的对象。相比传统的 union,它不仅类型安全,还支持带有构造函数和析构函数的复杂类型。
什么是 std::variant?
std::variant 可以看作是一个“类型安全”的 union。它能存储其模板参数列出的任意一种类型,但一次只能保存其中一种类型的值。访问时必须知道当前持有的类型,否则会抛出异常或导致未定义行为。
例如:
#include #include std::variant v;v = 42; // 持有 intv = 3.14; // 持有 doublev = "hello"; // 持有 std::string
如何访问 variant 中的值?
直接获取值需要确保当前 variant 持有的是目标类型,否则会抛出异常 std::bad_variant_access。
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std::get(v):通过类型获取值 std::get(v):通过索引获取值
示例:
v = 3.14;if (std::holds_alternative(v)) { std::cout << std::get(v) << 'n';}
std::holds_alternative(v) 可用来判断当前 variant 是否持有指定类型。
使用 std::visit 进行类型分发
更安全、更灵活的方式是使用 std::visit,它可以对 variant 所有可能的类型统一处理,避免手动判断。
示例:定义一个 lambda 或函数对象来处理不同情况
auto print = [](const auto& value) { std::cout << value << 'n';};std::visit(print, v); // 自动调用对应类型的 lambda 实例
也可以写多个重载的 lambda,使用通用 lambda 结合结构化绑定处理复杂逻辑。
更复杂的访问器:
struct Printer { void operator()(int i) const { std::cout << "int: " << i << 'n'; } void operator()(double d) const { std::cout << "double: " << d << 'n'; } void operator()(const std::string& s) const { std::cout << "string: " << s << 'n'; }};std::visit(Printer{}, v);
常见使用场景与注意事项
std::variant 常用于替代枚举+union 的模式,比如解析配置、表达式求值、状态机等需要多类型返回值的场合。
初始化时默认构造第一个类型(前提是可默认构造) 支持 move 语义和拷贝,性能良好 不能持有引用类型(如 int&),但可以持有 std::reference_wrapper 不支持 void 类型 编译时确定所有可能类型,运行时不可扩展
示例:构建一个简单的计算器返回值类型
using Value = std::variant;Value compute(bool success) { if (success) return 42; else return "error";}
基本上就这些。std::variant 提供了一种现代、类型安全的方式来管理多态数据,结合 std::visit 能写出清晰且安全的代码。不复杂但容易忽略的是异常安全性与访问方式的选择。合理使用,能显著提升代码健壮性。
以上就是C++中的std::variant怎么用_C++类型安全联合体与std::variant使用的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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