std::variant是c++17引入的类型安全联合体,需包含头文件,可存储多种类型之一并记录当前类型;通过std::get或std::get_if安全访问,避免未定义行为;v.index()返回当前类型的索引;结合std::visit与Lambda实现类型安全的多态操作,适用于解析、状态机等场景。

在C++17中,std::variant 是一种类型安全的联合体(union),它能够持有多种类型中的某一种,并且在运行时知道当前存储的是哪种类型。相比传统的C风格union,std::variant避免了未定义行为,提供了类型检查和异常安全性。
1. 包含头文件并定义variant
使用 std::variant 需要包含头文件
#include <variant> #include <iostream> #include <string> <p>int main() { std::variant<int, double, std::string> v; v = 42; // 存入 int v = 3.14; // 存入 double v = "hello"; // 存入 string }</p>
2. 访问variant中的值
不能直接解引用variant,需要通过 std::get 或 std::get_if 安全访问内容:
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try { std::cout << std::get<double>(v) << 'n'; // 输出 3.14 } catch (const std::bad_variant_access&) { std::cout << "当前不是double类型n"; } <p>if (auto p = std::get_if<int>(&v)) { std::cout << "当前是int:" << *p << 'n'; } else { std::cout << "当前不是intn"; }</p>
3. 检查当前持有的类型
可以通过 v.index() 获取当前类型在模板参数列表中的索引:
switch (v.index()) { case 0: std::cout << "当前是intn"; break; case 1: std::cout << "当前是doublen"; break; case 2: std::cout << "当前是stringn"; break; }
4. 使用std::visit处理多种类型
最强大的功能是结合 lambda 和 std::visit,实现类型安全的多态操作:
std::visit([](auto& value) { std::cout << "类型=" << typeid(value).name() << ", 值=" << value << 'n'; }, v);
也可以写多个lambda处理不同逻辑:
std::visit([&](auto& arg) { using T = std::decay_t<decltype(arg)>; if constexpr (std::is_same_v<T, int>) { std::cout << "整数:" << arg * 2 << 'n'; } else if constexpr (std::is_same_v<T, double>) { std::cout << "浮点数:" << arg * 1.5 << 'n'; } else if constexpr (std::is_same_v<T, std::string>) { std::cout << "字符串:" << arg + "!" << 'n'; } }, v);
基本上就这些。std::variant让C++具备了类似其他语言的“代数数据类型”能力,适合用于解析、状态机、表达式求值等场景,比裸union更安全易用。