如何访问`std::variant`的任何孩子的`polymorphic`基类？

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何访问`std::variant`的任何孩子的`polymorphic`基类？

【英文标题】：How to access the `polymorphic` base class for any child of an `std::variant`?

【发布时间】：2019-10-06 09:53:15

【问题描述】：

假设一个基类有几个子类：

class Base 

public:
    void printHello() const  cout << "Hello" << endl; 
;

class Child1: public Base ;
class Child2: public Base ;
class Child3: public Base ;
..
class ChildN: public Base ;

假设一个变体包含任何包含的类：

using MyVariant = std::variant<Base, Child1, Child2, Child3, ... ChildN>;

注意：这个的兴趣（相比于一个简单的多态向量 指针），是将所有数据放在同一个内存数组中，因为 它们将被转移到设备上。在这种情况下，真正的 每个对象的内容都在向量中，而不仅仅是指向某些对象的指针 heap 位置。

最后，假设我想使用vector<MyVariant> 的每个元素的Base 多态版本。

std::vector<MyVariant> myVariantList;
... // Initialization

for (const MyVariant& elem: myVariantList)

    const Base* baseElem = get_if_polymorph<Base>(elem); //HOW TO?
    baseElem->printHello();

注意：显然，为每种类型添加if 语句的简单解决方案不是意图，因为可以将新的子类添加到MyVariant无需更改所有进一步的用法。 （可扩展性）

所以另一种表达问题的方式是：

如何管理 std::variant 中的多态性？

【问题讨论】：

非常好的问题。谢谢。

【参考方案1】：

将std::visit 与通用 lambda 一起使用：

const Base& baseElem = std::visit(
    [](const auto& x) -> const Base&  return x; ,
    elem);

---

最小的可重现示例：

#include <iostream>
#include <variant>
#include <vector>

struct Base 
    virtual void hi() const
    
        std::cout << "Base\n";
    
;

struct Derived1 : Base 
    void hi() const override
    
        std::cout << "Derived1\n";
    
;

struct Derived2 : Base 
    void hi() const override
    
        std::cout << "Derived2\n";
    
;

int main()

    using Var = std::variant<Base, Derived1, Derived2>;
    std::vector<Var> elems;
    elems.emplace_back(std::in_place_type<Base>);
    elems.emplace_back(std::in_place_type<Derived1>);
    elems.emplace_back(std::in_place_type<Derived2>);
    for (const auto& elem : elems) 
        const Base& x = std::visit(
            [](const auto& x) -> const Base&  return x; ,
            elem);
        x.hi();
    

输出：

Base
Derived1
Derived2

(live demo)