std::variant是C++17引入的类型安全联合体,可持有多种类型之一,支持赋值、emplace初始化,通过std::get、std::get_if、std::holds_alternative安全访问,推荐使用std::visit进行类型分发,适用于JSON解析等多类型场景。

在 C++17 中,std::variant 是一个类型安全的联合体(type-safe union),用来表示可以持有多种类型之一的对象。与传统的 union 不同,std::variant 能知道当前存储的是哪种类型,避免了类型错误访问的问题,大大提升了类型安全性。
基本用法:定义和赋值
你可以将 std::variant 看作一个能“装”多个类型的容器,但每次只能保存其中一个类型的一个值。
示例:
#include #includeint main() {std::variant v;
v = 42; // 持有 intv = 3.14; // 持有 doublev = "hello"; // 持有 std::stringreturn 0;
}
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初始化方式支持直接赋值、构造函数、emplace 等:
std::variant v = "hello";v.emplace("world"); // 按索引构造v.emplace("hi"); // 按类型构造
如何安全地访问 variant 中的值
由于 variant 可能包含不同类型,直接访问容易出错。C++17 提供了多种安全访问方法:
1. std::get(v) 或 std::get(v)
通过类型或索引获取值,但如果类型不匹配会抛出 std::bad_variant_access 异常。
try { std::cout << std::get(v) << 'n';} catch (const std::bad_variant_access&) { std::cout << "当前不是 double 类型!n";}
2. std::get_if(&v)
返回指向当前值的指针,如果类型不匹配则返回 nullptr。适合判断和访问同时进行。
if (auto* p = std::get_if(&v)) { std::cout << "int 值为: " << *p << 'n';} else if (auto* p = std::get_if(&v)) { std::cout << "字符串: " << *p << 'n';}
3. std::holds_alternative(v)
判断当前 variant 是否持有指定类型。
if (std::holds_alternative(v)) { std::cout << "当前是 double: " << std::get(v) << 'n';}
使用 std::visit 进行类型分发(推荐)
最强大且通用的方式是 std::visit,它能对 variant 当前持有的值应用一个可调用对象(如 lambda),自动匹配类型。
std::visit([](const auto& value) { std::cout << "值是: " << value << ",类型为: " << typeid(value).name() << 'n';}, v);
也可以使用多个 lambda 处理不同逻辑:
std::visit([(const auto& x) { using T = std::decay_t; if constexpr (std::is_same_v) std::cout << "整数: " << x << 'n'; else if constexpr (std::is_same_v) std::cout << "浮点: " << x << 'n'; else if constexpr (std::is_same_v) std::cout << "字符串: " << x << 'n';}, v);
这种方式在编译期生成对应代码,效率高且类型安全。
注意事项和常见技巧
默认构造:variant 默认构造时会构造其第一个类型(前提是该类型可默认构造)。空状态:如果第一个类型不可默认构造,variant 会处于“未初始化”状态,需手动赋值。异常安全:赋值或 emplace 失败时,variant 可能进入“无价值”状态,可通过 v.valueless_by_exception() 判断。性能:variant 的大小等于最大类型的大小加上少量用于类型标识的空间,通常比继承结构更轻量。
基本上就这些。std::variant 非常适合处理“一个变量可能是几种类型之一”的场景,比如解析 JSON、实现表达式求值、状态机等。配合 std::visit 和 std::get_if,既能保证类型安全,又能写出清晰高效的代码。
以上就是C++17的std::variant怎么用_C++类型安全的联合体std::variant访问方法的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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