在C++中混淆模板17 std :: visit的例子

Question

std::visit()在cppreference中查看页面时,https: //en.cppreference.com/w/cpp/utility/variant/visit, 我遇到了我无法理解的代码......

这是缩写版本:

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

template<class... Ts> struct overloaded : Ts... { using Ts::operator()...; };
template<class... Ts> overloaded(Ts...)->overloaded<Ts...>;

int main() {
    std::vector<std::variant<int,long,double,std::string>> vec = { 10, 15l, 1.5, "hello" };
    for (auto& v : vec) {
        std::visit(overloaded{
            [](auto arg) { std::cout << arg << ' '; },
            [](double arg) { std::cout << std::fixed << arg << ' '; },
            [](const std::string& arg) { std::cout << std::quoted(arg) << ' '; },
            }, v);
    }
}

这两条线overloaded在上面宣布int main()是什么意思？

谢谢你的解释!

Answer 1

声明重载的两行是什么,就在int main()之上,是什么意思？

第一个

template<class... Ts>
struct overloaded : Ts... 
 { using Ts::operator()...; };

是经典的类/结构声明/定义/实现.从C++ 11开始有效(因为使用可变参数模板).

在这种情况下,overloaded继承所有模板参数并启用(using行)所有继承的operator().这是Variadic CRTP的一个例子.

不幸的是,变量using只能从C++ 17开始提供.

第二个

template<class... Ts> overloaded(Ts...) -> overloaded<Ts...>;

是一个"演绎指南"(有关详细信息,请参阅此页面),这是一个新的C++ 17功能.

在您的情况下,扣除指南说当你写一些东西时

auto ov = overloaded{ arg1, arg2, arg3, arg4 };

或者也

overloaded ov{ arg1, args, arg3, arg4 };

ov 成为一个 overloaded<decltype(arg1), decltype(arg2), decltype(arg3), decltype(arg4)>

这允许你写一些东西

overloaded
{
    [](auto arg) { std::cout << arg << ' '; },
    [](double arg) { std::cout << std::fixed << arg << ' '; },
    [](const std::string& arg) { std::cout << std::quoted(arg) << ' '; },
}

在C++ 14中是

auto l1 = [](auto arg) { std::cout << arg << ' '; };
auto l2 = [](double arg) { std::cout << std::fixed << arg << ' '; };
auto l3 = [](const std::string& arg) { std::cout << std::quoted(arg) << ' '; }

overloaded<decltype(l1), decltype(l2), decltype(l3)> ov{l1, l2, l3};

- 编辑 -

正如Nemo(谢谢!)在您的问题的示例代码中所指出的,还有另一个有趣的新C++ 17特性:基类的聚合初始化.

我的意思是......当你写作时

overloaded
{
    [](auto arg) { std::cout << arg << ' '; },
    [](double arg) { std::cout << std::fixed << arg << ' '; },
    [](const std::string& arg) { std::cout << std::quoted(arg) << ' '; }
 }

你正在传递三个lambda函数来初始化三个基类overloaded.

在C++ 17之前,只有在编写显式构造函数的情况下才能执行此操作.从C++ 17开始,它会自动运行.

在这一点上,在我看来,overloaded在C++ 17和相应的C++ 14示例中显示简化的完整示例非常有用.

我提出以下C++ 17程序

#include <iostream>

template <typename ... Ts>
struct overloaded : public Ts ...
 { using Ts::operator()...; };

template <typename ... Ts> overloaded(Ts...) -> overloaded<Ts...>;

int main ()
{
    overloaded ov
    {
        [](auto arg) { std::cout << "generic: " << arg << std::endl; },
        [](double arg) { std::cout << "double: " << arg << std::endl; },
        [](long arg) { std::cout << "long: " << arg << std::endl; }
    };
    ov(2.1);
    ov(3l);
    ov("foo");      
 }

和我最好的C++ 14替代方案(以及overloaded我可以想象的bolov建议的"make"函数和他的递归示例).

#include <iostream>

template <typename ...>
struct overloaded;

template <typename T0>
struct overloaded<T0> : public T0
{
    template <typename U0>
    overloaded (U0 && u0) : T0 { std::forward<U0>(u0) }
    { }
};

template <typename T0, typename ... Ts>
struct overloaded<T0, Ts...> : public T0, public overloaded<Ts ...>
{
    using T0::operator();
    using overloaded<Ts...>::operator();

    template <typename U0, typename ... Us>
    overloaded (U0 && u0, Us && ... us)
      : T0{std::forward<U0>(u0)}, overloaded<Ts...> { std::forward<Us>(us)... }
    { }
 };

template <typename ... Ts>
auto makeOverloaded (Ts && ... ts)
{
    return overloaded<Ts...>{std::forward<Ts>(ts)...};
}

int main ()
{
    auto  ov
    {
        makeOverloaded
        (
            [](auto arg) { std::cout << "generic: " << arg << std::endl; },
            [](double arg) { std::cout << "double: " << arg << std::endl; },
            [](long arg) { std::cout << "long: " << arg << std::endl; }
        )
    };
    ov(2.1);
    ov(3l);
    ov("foo");      
 }

我认为这是意见问题,但在我看来,C++ 17版本更简单,更优雅.

Answer 2

啊,我喜欢这个.

这是一种简单地声明一个结构,其中一个调用操作符在模板参数调用操作符的集合上重载.

template<class... Ts> struct overloaded : Ts... { using Ts::operator()...; };

overloaded继承Ts...并使用他们所有的operator()

template<class... Ts> overloaded(Ts...)->overloaded<Ts...>;

这是一个演绎指南,因此您不需要指定模板参数

用法如您在示例中所示.

这是一个很好的实用程序来创建一组多个lambda(和其他函数类型)的重载.

在C++ 17之前,您必须使用递归来创建overload.不漂亮:

template <class... Fs> struct Overload : Fs...
{
};

template <class Head, class... Tail>
struct Overload<Head, Tail...> : Head, Overload<Tail...>
{
    Overload(Head head, Tail... tail)
        : Head{head}, Overload<Tail...>{tail...}
    {}

    using Head::operator();
    using Overload<Tail...>::operator();
};


template <class F> struct Overload<F> : F
{
    Overload(F f) : F{f} {}

    using F::operator();
};


template <class... Fs> auto make_overload_set(Fs... fs)
{
    return Overload<Fs...>{fs...};
}

auto test()
{
    auto o = make_overload_set(
         [] (int) { return 24; },
         [] (char) { return 11; });

    o(2); // returns 24
    o('a'); // return 11
}

主要的麻烦是Overload因为inherits不是聚合,所以你需要做递归技巧来创建一个包含所有类型的构造函数.在C++中,17 overloaded是一个聚合(yey),因此构建一个开箱即用的工具:).您还需要using::operator()为每个指定.