std::variant（C++17）

一句话

一个类型安全的 union 替代品，能在同一块内存中存放不同类型的值，并通过索引或类型安全地访问。

头文件

#include <variant>

核心 API 速查

操作	签名	说明
构造函数	variant()	默认构造，持有第一个候选类型的值
赋值	variant& operator=(T&& t)	赋值并切换到对应类型
按类型访问	template<class T> T& get(variant& v)	按类型取值，类型不匹配时抛出异常
按索引访问	template<size_t I> T& get(variant& v)	按索引取值，索引越界时抛出异常
安全访问	template<class T> T* get_if(variant* v)	按类型取指针，不匹配时返回 nullptr
类型检查	template<class T> bool holds_alternative(const variant& v)	检查当前是否持有指定类型
访问器	template<class Vis> R visit(Vis&& vis, variant& v)	传入可调用对象，自动分发到当前活跃类型
当前索引	size_t index() const	返回当前活跃类型的零基索引
原位构造	template<class T, class... Args> T& emplace(Args&&... args)	销毁旧值并原位构造新值

最小示例

#include <iostream>
#include <string>
#include <variant>
// Standard: C++17
int main() {
    std::variant<int, std::string> v = 42;
    std::cout << std::get<int>(v) << '\n';
    v = "hello";
    std::cout << std::get<std::string>(v) << '\n';
    std::visit([](auto&& arg) {
        std::cout << arg << '\n';
    }, v);
}

嵌入式适用性：中

• 相比裸 union，隐含了额外的类型索引存储和运行时检查开销
• 避免了手动管理 union 脏标志位的出错风险，提升代码健壮性
• 适合资源较充足（如带 MMU 的 SoC）的应用层状态管理或消息解析
• 极度受限的裸机环境建议评估 sizeof 开销后谨慎使用

编译器支持

GCC	Clang	MSVC
7.1	5.0	19.10

另见

• cppreference: std::variant

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