c++中std::any和std::variant的区别_c++多态容器类型比较

std::variant 适用于类型有限且已知的场景，提供高效安全的访问；std::any 支持任意类型但开销大，适合类型完全不确定的情况。

std::any 和 std::variant 都是 C++17 引入的类型安全的泛型容器，用于存储不同类型的数据。它们都能在一个对象中保存多种类型的值，但设计目标和使用场景有显著区别。

设计目的不同

std::any 用于存储任意类型，类型在运行时完全动态决定。你不需要提前知道能存哪些类型，适合类型完全不确定的场景。

std::variant 是一个“类型受限”的联合体（union），必须在定义时明确列出所有可能的类型。它只能存储声明过的某一种类型，适合已知有限类型集合的情况。

类型安全性与性能对比

std::variant 更高效且类型更安全：

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• 内存布局通常是固定的，大小等于最大类型的大小加上少量标签信息
• 访问时使用 std::get 或 std::visit，编译期可检查类型是否合法
• 支持模式匹配（通过 visit），可处理所有可能类型

std::any 灵活但开销大：

• 内部通常使用堆上分配来存储任意对象
• 类型信息通过 type_info 保存，查询和转换依赖运行时检查
• 使用 any_cast 获取原始类型，错误转换会抛异常

使用方式示例

std::variant 示例：处理几种预定义类型

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std::variant<int, std::string, double> v = "hello";
if (std::holds_alternative<std::string>(v)) {
    std::cout << std::get<std::string>(v);
}

std::any 示例：存储任意未知类型

std::any a = 42;
a = std::string("world");
if (a.type() == typeid(std::string)) {
    std::cout << std::any_cast<std::string>(a);
}

异常行为与错误处理

std::variant 访问错误类型会抛出 std::bad_variant_access

std::any 使用 any_cast 转换失败会抛出 std::bad_any_cast

两者都可通过类型查询避免异常，但 variant 的 visit 机制能强制覆盖所有情况，减少遗漏。

基本上就这些。选哪个取决于需求：要完全灵活用 any；要高效安全且类型有限，用 variant。多态容器中，variant 更接近“带标签的 union”，而 any 更像“类型擦除的万能盒子”。

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