实现多类型算术运算符时如何解决"template argument deduction/substitution failure"

How do I solve "template argument deduction/substitution failure" when implementing multi-type arithmetic operators

本文关键字：template argument deduction failure substitution 解决 多类型 运算符 何解决 实现      更新时间：2023-10-16

我似乎找不到正确的实现方法，这似乎是最接近正确的方法，但我得到了模板参数推断错误。谁能指出我哪里出错了？

我正在尝试将算术功能添加到std::variant而无需先std::get：

#include <iostream>
#include <variant>
template<typename... Types>
class variant : public std::variant<Types...> {
private:
template <class Op, typename T, int index = 0>
decltype(auto) calc(const T& other) const {
if(sizeof...(Types) == 0 || index >= sizeof...(Types)){
return;
}
using ST = std::variant_alternative_t<index, std::variant<Types...>>;
if(std::holds_alternative<ST>(
std::variant<Types...>(*this)
)){
if(std::is_same<T, variant<Types...>>::value){
return Op()(std::get<ST>(*this), std::get<ST>(other));
}
else{
return Op()(std::get<ST>(*this), other);
}
}
return this->calc<Op, index+1>(other);
}
public:
using std::variant<Types...>::variant;
template <typename T>
decltype(auto) operator-(const T& other) const {
return this->calc<std::minus>(other);
}
// other operations will be added; std::plus, etc.
};
int main()
{
variant<int, double> vt1 = 2.3;
variant<int, double> vt2 = 5;
std::cout << "first: " << (vt1 - 2) << std::endl; 
std::cout << "second: " << (vt2 - vt1) << std::endl; 
return 0;
}

您有几个问题：

  1. std::minus不是一种类型，而是一种模板。它无法绑定到class Op。您可能希望改用std::minus<>。
  2. 当您从calc<Op, index>()调用calc<Op, index + 1>()时，您将获得无限递归。开头的if条件没有帮助，因为编译器仍然必须生成该调用：此条件在运行时检查，而不是在编译时检查。你需要if constexpr.
  3. 返回类型的类型不一致decltype(auto)。所有未丢弃的分支都应返回相同的类型。
  4. 如果*this和other持有不同的类型(在您的示例中，它们确实持有不同的类型(，Op()(std::get<ST>(*this), std::get<ST>(other))将抛出。

与其修复所有这些并重新发明std::visit，不如简单地定义自由函数并在实现中使用std::visit：

namespace impl {
template<class T>
auto get_value(const T& t) {
return t;
}
template<class... Ts>
auto get_value(const std::variant<Ts...>& var) {
using T = std::common_type_t<Ts...>;
return std::visit([](T value) { return value; }, var);
}
template<class Op, class T, class U>
auto var_op(Op op, const T& t, const U& u) {
return op(get_value(t), get_value(u));
}
}
template<class... Ts, class U>
auto operator-(const std::variant<Ts...>& var, const U& u) {
return impl::var_op(std::minus<>{}, var, u);
}
template<class U, class... Ts>
auto operator-(const U& u, const std::variant<Ts...>& var) {
return impl::var_op(std::minus<>{}, u, var);
}
template<class... Ts, class... Us>
auto operator-(const std::variant<Ts...>& var1, 
const std::variant<Us...>& var2) {
return impl::var_op(std::minus<>{}, var1, var2);
}

如果你想将这些函数限制在你自己的类my_variant派生自std::variant，你需要通过添加static_cast来修复get_value()，因为std::visit使用一些不专门用于my_variant的辅助类(如std::variant_size(：

template<class... Ts>
class my_variant : public std::variant<Ts...> {
public:
using std::variant<Ts...>::variant;
};
...
namespace impl {
template<class... Ts>
auto get_value(const my_variant<Ts...>& var) {
using T = std::common_type_t<Ts...>;
return std::visit([](T value) { return value; }, 
static_cast<const std::variant<Ts...>&>(var));
}
}
相关文章：