如何遍历 std::variant 的类型?

How to iterate over the types of std::variant?

本文关键字：variant 类型 std 何遍历 遍历      更新时间：2023-10-16

我有一些变体using V = std::variant<A, B, C>和一个带有原型V parse(const json&)的函数。该函数应尝试解析所有类型(例如A，B，然后C)直到第一次成功(它应该隐式地这样做，因为时间上会有很多类型)。

如何实现这种东西？

我们可能会以某种方式使用std::variant_size。

这是接近我需要的东西。

我的解决方案是显式列出所有类型的解析器。

V parse(const json& i_j)
{
using Parser = std::function<MaybeV(const json&)>;
static const auto ps = std::vector<Parser>{
[](const auto& j)->MaybeV{return j.get<std::optional<A>>;},
[](const auto& j)->MaybeV{return j.get<std::optional<B>>;},
[](const auto& j)->MaybeV{return j.get<std::optional<C>>;}
};
for (const auto& p : ps)
if (auto opt_result = p(i_j))
return std::move(*opt_result);
throw ParseError("Can't parse");
}

然而，它肯定会被简化，因为 lambda 仅在类型上不同，我实际需要的是迭代std::variant的类型。

您希望编译时整数从 0 到变体的大小减 1，并且可能提前退出迭代它们。

有很多方法可以获取编译时整数。 我最喜欢的两个是生成整数常量的元组，或者使用整数常量的参数包调用延续。

以整数常量元组版本为例，您可以使用"每个元组"依次访问每个元组。

template<std::size_t I>
using index_t = std::integral_constant<std::size_t, I>;
template<std::size_t I>
constexpr index_t<I> index{};
template<std::size_t...Is>
constexpr std::tuple< index_t<Is>... > make_indexes(std::index_sequence<Is...>){
return std::make_tuple(index<Is>...);
}
template<std::size_t N>
constexpr auto indexing_tuple = make_indexes(std::make_index_sequence<N>{});

从变体大小你称之为。 由此你称之为tuple_foreach。

如果分析成功且尚未分析，则tuple_foreach将替换可选的返回值。

V parse(const json& j)
{
auto indexes = indexing_tuple<tuple_size_v<V>>;
std::optional<V> retval;
tuple_foreach(indexes, [&](auto I){ // I is compile time integer
if(retval) return;
auto p = j.get<tuple_alternative_t<I>>();
if(p) retval.emplace(std::move(*p));
});
if(!retval) throw ParseError("Can't parse");
return std::move(*retval);
}

tuple_foreach可以在互联网上找到，但为了完整起见：

template<std::size_t...Is, class T, class F>
auto tuple_foreach( std::index_sequence<Is...>, T&& tup, F&& f ) {
( f( std::get<Is>( std::forward<T>(tup) ) ), ... );
}
template<class T, class F>
auto tuple_foreach( T&& tup, F&& f ) {
auto indexes = std::make_index_sequence< std::tuple_size_v< std::decay_t<T> > >{};
return tuple_foreach( indexes, std::forward<T>(tup), std::forward<F>(f) );
}

这应该在 C++17 中做到这一点。

类型可以从0递归处理到std::variant_size_v(独占)，if-constexpr限制模板实例化：

#include <variant>
#include <optional>
#include <cstddef>
#include <utility>
using V = std::variant<A, B, C>;
template <std::size_t I = 0>
V parse(const json& j)
{
if constexpr (I < std::variant_size_v<V>)
{
auto result = j.get<std::optional<std::variant_alternative_t<I, V>>>();
return result ? std::move(*result) : parse<I + 1>(j);
}
throw ParseError("Can't parse");
}

演示

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