std::variant 是 C++17 引入的一种类型安全的联合体，用来存储多个可能类型中的一种值，且保证使用时的类型安全。相比于传统的 union，std::variant 不仅能够存储不同类型的值，还能自动管理复杂类型的构造与析构。接下来，介绍如何快速上手 std::variant。
1. 定义 std::variant
使用 std::variant 可以定义一个变量，该变量可以持有多种不同类型的值，但一次只能存储一种。
#include <iostream>
#include <variant>
int main() {
std::variant<int, float, std::string> v; // v 可以是 int、float 或 std::string
// 设置为 int 类型
v = 42;
std::cout << std::get<int>(v) << std::endl;
// 设置为 float 类型
v = 3.14f;
std::cout << std::get<float>(v) << std::endl;
// 设置为 std::string 类型
v = "Hello, std::variant!";
std::cout << std::get<std::string>(v) << std::endl;
return 0;
}
2. 访问 std::variant 的值
std::variant 的值可以通过 std::get<type> 或 std::get<index> 访问。
std::variant<int, float, std::string> v = 42;
// 使用类型访问
std::cout << std::get<int>(v) << std::endl;
// 使用索引访问，0 表示第一个类型
std::cout << std::get<0>(v) << std::endl;
注意：
- 如果你尝试访问的类型与当前存储的类型不匹配，程序会抛出
std::bad_variant_access异常。
std::variant<int, float, std::string> v = 42;
try {
std::cout << std::get<float>(v); // 当前不是 float 类型，会抛出异常
} catch (const std::bad_variant_access& e) {
std::cout << "Wrong type access: " << e.what() << std::endl;
}
3. 检查当前类型
你可以使用 std::holds_alternative<T>(variant) 来判断 std::variant 当前是否持有某种类型。
if (std::holds_alternative<int>(v)) {
std::cout << "v holds an int" << std::endl;
}
4. 访问当前存储类型的索引
你可以使用 v.index() 获取当前存储值的类型在 std::variant 中的索引。
std::cout << "Index: " << v.index() << std::endl; // 0 表示 int，1 表示 float，依次类推
5. 使用 std::visit 访问 std::variant
std::visit 是 std::variant 的一个访问工具，它使用一个可调用对象（如 lambda 表达式或函数）来访问 std::variant 的值，而无需手动判断当前的类型。
#include <iostream>
#include <variant>
#include <string>
int main() {
std::variant<int, float, std::string> v = "Hello";
std::visit([](auto&& arg) {
std::cout << arg << std::endl; // 打印不同类型的值
}, v);
return 0;
}
6. 常见应用场景
- 存储多种类型的值：当需要一个变量存储多种可能的类型时，
std::variant比union更灵活和安全。 - 事件系统：可以使用
std::variant来构建一种通用的事件系统，不同事件类型对应不同的variant。 - 解析数据：如解析 JSON 或 XML 等格式化数据，数据字段可能是不同的类型。
小结
std::variant可以存储多个类型之一，并且类型安全。- 通过
std::get<type>或std::get<index>访问值。 - 使用
std::holds_alternative判断存储类型，使用std::visit处理不同类型的值。