C++ 变体访问重载函数

Question

我想在变体上执行重载函数。以下代码块可以工作并编译，但visit调用似乎过于复杂。为什么我不能简单地写：

std::visit(&f, something);

工作版本和上下文：

#include <variant>
#include <string>
#include <iostream>
#include <functional>

struct A {
        std::string name = "spencer";
};

struct B {
        std::string type = "person";
};

struct C {
        double age = 5;
};

void f(A a) {
        std::cout << a.name << std::endl;
}

void f(B b) {
        std::cout << b.type << std::endl;
}

void f(C c) {
        std::cout << c.age << std::endl;
}


int main() {
        std::variant<A, B, C> something{B{}};
        std::visit([](auto&& x) {f(x);}, something);
}

有没有更简单的方法？

Answer 1

std::visit(&f, something);

这是无效的，因为f它不是一个单一的函数。&f说“给我一个指向f”。但这f不是一回事；它是三个函数，它们碰巧共享一个名称，并具有三个单独的指针。

std::visit([](auto&& x) {f(x);}, something);

这将创建一个基于模板的闭包，该模​​板生成在编译时进行分派的代码。实际上，它的工作原理就像我们所做的一样

void f(A a) {
  std::cout << a.name << std::endl;
}

void f(B b) {
  std::cout << b.type << std::endl;
}

void f(C c) {
  std::cout << c.age << std::endl;
}

struct F {  
  template<typename T>
  void operator()(T x) {
    f(x);
  }
};

int main() {
  std::variant<A, B, C> something{B{}};
  std::visit(F(), something);
}

这将迫使 C++ 编译器在模板扩展期间生成类似的内容

void f(A a) {
  std::cout << a.name << std::endl;
}

void f(B b) {
  std::cout << b.type << std::endl;
}

void f(C c) {
  std::cout << c.age << std::endl;
}

struct F {
  void operator()(A x) {
    f(x);
  }
  void operator()(B x) {
    f(x);
  }
  void operator()(C x) {
    f(x);
  }
};

int main() {
  std::variant<A, B, C> something{B{}};
  std::visit(F(), something);
}

如果你想消除 lambda 包装器，你需要一个可以作为参数传递的可调用对象，而函数指针是不够的，因为函数指针无法进行重载解析。我们总是可以显式地创建一个函子对象。

struct F {
  void operator()(A a) {
    std::cout << a.name << std::endl;
  }
  void operator()(B b) {
    std::cout << b.type << std::endl;
  }
  void operator()(C c) {
    std::cout << c.age << std::endl;
  }
};

int main() {
  std::variant<A, B, C> something{B{}};
  std::visit(F(), something);
}

您是否认为这种方法比以前的方法更干净取决于您。一方面，它更像传统的 OOP 访问者模式，因为我们有一个对象进行访问。另一方面，如果我们可以传递函数名称并且让 C++ 理解我们的意思，那就std::visit太好了，但这要么需要特殊的 C++ 语法，要么需要多方法形式的运行时调度。不管怎样，这不太可能很快发生，或者根本不可能发生。