有没有更好的替代 std::unordered_map<std::string, std::any> 将字符串映射到任何类型的值？答案

【问题标题】：Is there a better alternative to std::unordered_map<std::string, std::any> to have a map of strings to any type of value?有没有更好的替代 std::unordered_map<std::string, std::any> 将字符串映射到任何类型的值？
【发布时间】：2020-07-27 20:10:21
【问题描述】：

我正在编写一个输出到控制台的日志函数。我最终要使用的语法如下所示：

Log(Info, 
    "Message", 
    { {"Key1", value1},
      {"Key2", value2} })

其中value1 和value2 可能不是同一类型（可能是名称的std::string 和他们的年龄的int）。有没有更好的方法是使用std::unordered_map<std::string, std::any> 存储键值对并使用std::any_cast 在输出到控制台之前推断类型？

【问题讨论】：

void* 怎么样？
std::any 不起作用，无法打印。我会使用std::vector 和一个类作为元素类型，这个类有一个模板构造函数（有两个参数，一个字符串和一个模板）。
这不是您想要的界面，但a template-based approach 可以完全避免对异构容器的需求。
@MilesBudnek 回答一下，我喜欢它胜过地图方法。

标签： c++

【解决方案1】：

如果可能的类型数量有限，请使用std::variant 而不是std::any，例如

std::unordered_map<std::string, std::variant<int, std::string, etc>>

您可以通过std::variant::index() 或std::holds_alternative() 查询std::variant 当前持有的类型，然后通过std::get() 检索值（使用index() 和get() 在@ 中很有用例如 987654336@ 块）。或者，您可以使用std::get_if() 获取指向数据的指针（如果它与给定类型匹配）。

或者，您可以使用std::visit()，这在日志记录用例中很有用，因为您可以根据需要提供单独的访问者来记录每种可能的类型。

【讨论】：

更好的是，不要将异构数据存储在容器中。对此的需求极为罕见。另外，我认为您需要详细说明如何正确使用 index 和 get，因为最直接的方法 get<index> 显然会失败。

【解决方案2】：

是的，有更好的方法：

#include <iostream>
#include <string_view>
#include <sstream>

struct LogPair{
    template<typename T>
    LogPair(std::string_view key, T&& value){
        std::stringstream buffer;
        //Feel free to change
        buffer<<key <<": "<<std::forward<T>(value);
        msg = buffer.str();
    }

    std::string msg;
};

enum class LogLevel{
    Info = 0,
};
void log(LogLevel level, std::string_view msg, std::initializer_list<LogPair> args){
    (void)level;//TODO
    std::cout<<msg<<'\n';
    for(const LogPair& s: args)
        std::cout<<'\t'<<s.msg<<'\n';
}

struct Test{//Complex type with custom print
    float val;
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Test& t){
        os<<t.val;
        return os;
    }
};

用法：

int main(){
    int value1 = 10;
    Test value2{1.4};
    
    log(LogLevel::Info,"Message", { {"Key1", value1},{"Key2", value2} });
}

输出：

Message 
    Key1: 10
    Key2: 1.4

完美的解决方案类似于@Miles Budnek 发布的解决方案：

template <typename... Params>
void Log(LogLevel level, std::string_view message, const Params&... params);

或成对：

template <typename... Params>
void Log(LogLevel level, std::string_view message, const std::pair<std::string_view,Params>&... params)

但这两种情况都不会编译：

Log(level, "Msg", {"Key1",value1},{"Key2", value2})

这是必需的：（@Miles 使用了一个元组）

Log(level, "Msg", std::pair{"Key1",10},std::pair{"Key2", 1.2})

原因是即使我们可以看到Params 应该被推导出为int,double，编译器却没有，因为大括号语法是不可推导出的。推导指南在这里没有帮助（即使我们将其重新制作为 Log 构造函数），因为实际上没有办法匹配大括号语法，因为它甚至没有类型。我不相信有可变参数模板的解决方案。

但是，您提供的语法可以导致解决方案。唯一的希望是将大括号初始值设定项语法转换为std::initializer_list<T>，但是什么 T？它应该看起来像std::pair<std::string_view,?>，但每一对都不同。在这里，您可以使用std::any，它会起作用，还有一种更简单的方法。

使用模板化构造函数创建一个非模板化类LogPair，它可以接受匹配任何对的大括号初始化器语法！

template<typename T> LogPair(std::string_view key, T&& value);

差不多了，现在日志可以接受std::initializer_list<LogPair>，因为它正确匹配语法，不正确的使用会导致编译时错误。

现在，很诱人的是在构造函数中进行打印，但未指定这些变量的创建顺序，并且它也会在消息打印之前。所以，解决办法是把它保存到稍后打印的字符串中。

请注意，如果不重用或重新实现 std::any，则无法保存 LogPair 中的值。但这不应该是必需的。

【讨论】：