在编译时从变体中获取类型

Posted 2023-02-16

【中文标题】在编译时从变体中获取类型

【英文标题】：Get type from variant at compile time

【发布时间】：2019-03-26 00:18:31

【问题描述】：

我需要在编译时对变体类型是否可以保存类型进行类型检查。

我正在将枚举和字符串转换为变体，但我希望库与用户提供的变体兼容（对于它们支持的类型）。所以我有一个模板参数CustomVariant 来表示受支持类型子集AlphaBeta、Gamma、Delta 和Epsilon 的变体。如果我无法创建有效的变体，我想返回 std::nullopt。

template <typename CustomVariant>
std::optional<CustomVariant> AsCustomVariant(LargeEnum type, const std::string& name) 
  case LargeEnum::ALPHA:
  case LargeEnum::BETA:
    return ConvertAlphaBeta(name);

  case LargeEnum::GAMMA:
    return ConvertGamma(name);

  case LargeEnum::DELTA:
    return ConvertDelta(name);

  case LargeEnum::EPSILON:
    return ConvertEpsilon(name);

  default:
    return std::nullopt;

我们的想法是使用某种模板魔法，它可以执行以下操作：

if (std::type_can_convert<CustomVariant, Gamma>) 
  return ConvertGamma(name);
 else 
  return std::nullopt;

【问题讨论】：

什么是 CustomVariant？它是标准变体吗？ Gamma 是一种类型吗？如果 tha 变体 hokds 一个可以转换的类型 - 从 ConvertGamma 的 reyurn 类型，那足够好，还是只有完全匹配？如果是第一个，什么样的排序？你的 switch 语句在哪里，它似乎丢失了。 LargeEnum 是连续的吗？

您正在寻找的模板魔法是if constexpr (std::is_convertible_v<Gamma, CustomVariant>)。

【参考方案1】：

使用 c++17（我知道它是用 c++11 标记的），这非常容易 - 你甚至不必真正做任何事情：

#include <variant>
#include <type_traits>
#include <string>

using namespace std;

int main() 

    // this works, as expected
    if constexpr(is_constructible_v<variant<int>, double>) 
        // this will run
    

    // this is fine - it just won't happen, 
    if constexpr(is_constructible_v<variant<int>, string>) 
        // this won't run
     else 
        // this will run
    
    // but obviously the assignment of a string into that variant doesn't work...
    variant<int> vi="asdf"s;

https://godbolt.org/z/I-wJU1

【参考方案2】：

首先我会这样做：

template<class T>struct tag_tusing type=T;;
template<class T>constexpr tag_t<T> tag;

template<class...Ts>using one_tag_of=std::variant<tag_t<Ts>...>;

using which_type=one_tag_of<AlphaBeta, Gamma, Delta /* etc */>;

which_type GetType(LargeEnum e)
  switch (e)
    case LargeEnum::Alpha:
    case LargeEnum::Beta: return tag<AlphaBeta>;
    // etc
  

现在我们这样做：

template <typename CustomVariant>
std::optional<CustomVariant> AsCustomVariant(LargeEnum type, const std::string& name) 
  auto which = GetType(type);
  return std::visit( [&name](auto tag)->std::optional<CustomVariant>
    using type=typename decltype(tag)::type;
    if constexpr (std::is_convertible<CustomVariant, type>)
      return MakeFromString( tag, name );
    return std::nullopt;
  , which );

这会留下MakeFromString。

像这样编写重载：

inline Delta MakeFromString(tag_t<Delta>, std::string const& name) return ConvertDelta(name); 

注意，不是专业。只是重载。