std::变体反射。我如何知道分配了哪种类型的值 std::variant？

Question

我有一个名为

foo_t

的班级，其中有一个名为

bar

的成员，它可以是

std::string

、

int

、

std::vector<double>

等类型中的任何一种。我希望能够询问

foo_t

bar

已分配给哪种类型。我决定使用

std::variant

。

我已经写了一个解决方案，但我不确定这是否是 std::variant 的一个很好的用途。我不确定这是否重要，但我预计类型列表将来可能会变得更大。我创建了一个枚举类来存储分配给 std::variant 的类型。我的第一个实现也可以在 wandbox:

上找到

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

enum foo_kind_t {
  double_list,
  name_tag,
  number,
  unknown
};

template <typename val_t>
struct get_foo_kind_t {
  constexpr static foo_kind_t value = unknown;
};

template <>
struct get_foo_kind_t<int> {
  constexpr static foo_kind_t value = number;
};

template <>
struct get_foo_kind_t<std::string> {
  constexpr static foo_kind_t value = name_tag;
};

template <>
struct get_foo_kind_t<std::vector<double>> {
  constexpr static foo_kind_t value = double_list;
};

class foo_t {

public:

  foo_t(): kind(unknown) {}

  template <typename val_t>
  void assign_bar(const val_t &val) {
    static_assert(get_foo_kind_t<val_t>::value != unknown, "unsupported assignment");
    kind = get_foo_kind_t<val_t>::value;
    bar = val;
  }

  foo_kind_t get_kind() {
    return kind;
  }

  template <typename val_t>
  val_t get_bar() {
    if (get_foo_kind_t<val_t>::value != kind) {
      throw std::runtime_error("wrong kind");
    }
    return std::get<val_t>(bar);
  }

private:

  foo_kind_t kind;

  std::variant<
    int,
    std::string,
    std::vector<double>
  > bar;

};

template <typename val_t>
void print_foo(foo_t &foo) {
    std::cout << "kind: " << foo.get_kind() << std::endl;
    std::cout << "value: " << foo.get_bar<val_t>() << std::endl << std::endl;
}

int main(int, char*[]) {

    // double_list
    foo_t b;
    std::vector<double> b_val({ 1.0, 1.1, 1.2 });
    b.assign_bar(b_val);
    std::cout << "kind: " << b.get_kind() << std::endl;
    std::cout << "value: vector size: " << b.get_bar<std::vector<double>>().size() << std::endl << std::endl;

    // name_tag
    foo_t d;
    std::string d_val("name");
    d.assign_bar(d_val);
    print_foo<std::string>(d);

    // number
    foo_t c;
    int c_val = 99;
    c.assign_bar(c_val);
    print_foo<int>(c);

    // unknown
    foo_t a;
    std::cout << a.get_kind() << std::endl;

    return 0;
}

这是一个好方法吗？有没有办法获得更好的性能？有没有一种方法可以减少编写代码的次数呢？有没有不需要C++17的方法？

Answer 1

如果你只需要问“这是X型的变种吗？”对于单个类型 X，那么我建议您更喜欢

std::holds_alternative

而不是

std::variant::index

，因为该行代码更易于阅读，并且如果变体中类型的索引发生变化，则无需更新未来。

示例：

if (std::holds_alternative<X>(my_variant)) {
    std::cout << "Variant is of type X" << std::endl;
}

Answer 2

使用

std::variant::index

在运行时检查存储的类型。

Answer 3

有一个带有类型特征的解决方案

    #include <iostream>
    #include <string>
    #include <type_traits>
    #include <variant>
    
    using MyVariant = std::variant<int, std::string>;
    
    enum class MyVariantType { integer, string };
    
    template <MyVariantType Type, typename T> struct is_variant_type : std::false_type {};
    
    template <> struct is_variant_type<MyVariantType::integer, int        > : std::true_type {};
    template <> struct is_variant_type<MyVariantType::string , std::string> : std::true_type {};
    
    template<MyVariantType VT>
    bool check_variant_type(const MyVariant& myvar)
    {
        return std::visit([&](const auto& arg) { 
            return is_variant_type<VT, std::decay_t<decltype(arg)>>::value;
        }, myvar);
    }
    
    int main(int argc, char* argv[])
    {
        MyVariant a = int(10);
        MyVariant b = "Hello";
    
        std::cout << check_variant_type<MyVariantType::integer>(a);
        std::cout << check_variant_type<MyVariantType::integer>(b);
    
        std::cout << check_variant_type<MyVariantType::string>(a);
        std::cout << check_variant_type<MyVariantType::string>(b);
    
        return 0;
    }