是否可以使用 std::variant of std::variants

Question

为了可读性，我试图将两个变体合并为一个变体。这是代码：

using VariantType_basic = std::variant<int8_t, uint8_t, int16_t, uint16_t, int32_t, uint32_t, int64_t, uint64_t, std::string>;
using VariantType_vector = std::variant<vector<int8_t>, vector<uint8_t>, vector<int16_t>, vector<uint16_t>, vector<int32_t>, vector<uint32_t>, vector<int64_t>, vector<uint64_t>, vector<std::string>>;
using VariantType_all = std::variant<VariantType_basic, VariantType_vector>;
class Container {
public:
Container(){}
template<typename T>
T get(string key, bool &found){
found = false;
T result;
auto elem = m_internal_map.find(key);
if(elem != m_internal_map.end())
std::visit( 
[&](const auto& v){ 
// if(holds_alternative<T>(v)){
result = std::get<T>(v);
found = true;
//} 
},  
elem->second 
);
return result;
}
template<typename T>
void put(string key, T&elem){
}
private:
map<string, VariantType_all> m_internal_map;
};

get(( 方法在编译时失败，当我尝试执行以下操作时result = std::get<T>(v);：

Container cont;
bool found;
cont.get<uint16_t>("www", found);

错误消息很大，但第一个错误消息是这样的：/usr/include/c++/7/variant:762:7: error: static assertion failed: T should occur for exactly once in alternatives

我应该停止尝试使用变体的变体吗？

Answer 1

我建议"扁平化"变体，而不是变体的变体：

template <typename Var1, typename Var2> struct variant_flat;
template <typename ... Ts1, typename ... Ts2>
struct variant_flat<std::variant<Ts1...>, std::variant<Ts2...>>
{
using type = std::variant<Ts1..., Ts2...>;
};
using VariantType_basic = std::variant<int8_t, uint8_t, int16_t, uint16_t, int32_t, uint32_t, int64_t, uint64_t, std::string>;
using VariantType_vector = std::variant<std::vector<int8_t>, std::vector<uint8_t>, std::vector<int16_t>, std::vector<uint16_t>, std::vector<int32_t>, std::vector<uint32_t>, std::vector<int64_t>, std::vector<uint64_t>, std::vector<std::string>>;
using VariantType_all = variant_flat<VariantType_basic, VariantType_vector>::type;

而且你的类只需要处理一个变体级别：

class Container
{
public:
Container(){}
template<typename T>
T get(const std::string& key, bool &found) const {
found = false;
T result;
auto elem = m_internal_map.find(key);
if (elem != m_internal_map.end() && std::holds_alternative<T>(elem->second)){
result = std::get<T>(elem->second);
found = true;
}
return result;
}
template<typename T>
void put(const std::string& key, const T& elem) {
m_internal_map[key] = elem;
}
private:
std::map<std::string, VariantType_all> m_internal_map;
};

演示

Answer 2

问题是std::visit会在编译时实例化对所有变体类型的 lambda 调用，然后在运行时只选择与变体中包含的实际值对应的调用。以lambda目前的编写方式，这意味着它将尝试实例化

result = std::get<T>(v);

对于您给定的T两者，一个 lambda 版本，用于VariantType_basic的情况以及VariantType_vector的情况。由于您的VariantType_vector根本不包含std::uint16_t，因此第二个实例化将无法编译并出现给定的错误，因为您尝试在替代项列表中根本不包含T的类型上调用std::get<T>...

解决此问题的一种方法是编写访问者 lambda，以便调用std::get<T>的代码仅针对变量值实例化，这些变量值是实际上可能包含您要查找类型的值的变体：

template <typename T, typename V>
constexpr bool has_variant = false;
template <typename T, typename... Types>
constexpr bool has_variant<T, std::variant<Types...>> = (std::is_same_v<T, Types> || ...);
template <typename T, typename V>
constexpr bool has_variant<T, V&> = has_variant<T, V>;

然后

std::visit([&](const auto& v)
{
if constexpr (has_variant<decltype(v), T>)
{
result = std::get<T>(v);
found = true;
}
else
found = false;
}, elem->second);

话虽如此，在我看来，这整个结构对于一个可能可以用不同方式更好地解决的问题来说是一个非常脆弱的解决方案。我建议在这里重新考虑您的方法...

Answer 3

您可以使用第二级visit下降到嵌套变体：

template < typename T >
struct Getter
{
T& value;
bool& found;
void operator()(const T& t)
{
value = t;
found = true;
}
template < typename U >
void operator()(const U& u) {}
};
if(elem != m_internal_map.end()) {
Getter< T > getter = { result, found };
std::visit( getter, elem->second );
}

如果类型不是所需的类型，则Getter将忽略它。请注意，Getter还将捕获可转换为T的值，因此可能不是您想要的。

使用单级变体肯定会更简单。