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c++中的std::variant是什么_c++多类型变量variant用法讲解

尼克

发布： 2025-10-23 12:09:02

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std::variant 是 C++17 引入的类型安全联合体，可存储多种类型之一，需通过 std::get、std::holds_alternative 或 std::visit 安全访问，常用于替代传统 union 和处理多类型数据。

c++中的std::variant是什么_c++多类型变量variant用法讲解

在C++17中引入的 std::variant 是一种类型安全的“联合体”（union），可以保存多种不同类型中的某一种值，但同一时间只能存储其中一种类型。它解决了传统 union 的类型不安全问题，是处理多类型变量的一种现代、安全且高效的方式。

什么是 std::variant？

std::variant 属于 std 命名空间，定义在 <variant> 头文件中。它可以看作是一个“可变类型的容器”，比如你可以定义一个 variant，让它既可以存 int，也可以存 std::string，或者 double：

#include <variant>
#include <string>
#include <iostream>

例如：

std::variant<int, std::string, double> v;
v = 42; // 存 int
v = "hello"; // 存 string
v = 3.14; // 存 double

每次赋值都会替换当前存储的值和类型。

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如何访问 variant 中的值？

由于 variant 可能包含多种类型，直接获取值是不安全的。C++ 提供了几种方式来安全地提取内容：

std::get<T>(v)：通过类型获取值，如果当前不是该类型会抛出 std::bad_variant_access 异常。
std::get<index>(v)：通过类型在 variant 列表中的索引获取（从0开始）。
std::holds_alternative<T>(v)：检查当前是否存储的是指定类型，返回 bool。

示例：

std::variant<int, std::string> v = "Hello";

if (std::holds_alternative<std::string>(v)) {
std::cout << std::get<std::string>(v) << '\n';
} else {
std::cout << std::get<int>(v) << '\n';
}

使用 visit 访问 variant（推荐方式）

更强大和类型安全的方式是使用 std::visit，它可以对 variant 中的实际值应用一个可调用对象（如 lambda），自动匹配类型。

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例如，定义一个打印 variant 内容的 visitor：

std::visit([](const auto& value) {
std::cout << value << '\n';
}, v);

如果你有多个 variant，std::visit 还支持同时访问多个 variant 的当前值。

复杂一点的例子：

std::variant<int, std::string, double> v = 3.14;

std::visit([](const auto& val) {
  if constexpr (std::is_same_v<decltype(val), const int&>) {
    std::cout << "Integer: " << val << '\n';
  } else if constexpr (std::is_same_v<decltype(val), const std::string&>) {
    std::cout << "String: " << val << '\n';
  } else {
    std::cout << "Double: " << val << '\n';
  }
}, v);