从 `boost::static-visitor` 派生以删除代码重复

Question

在我的一个项目中，我过度使用了boost-variant。在某些时候，我超出了boost-variant 的模板参数的最大数量 (20)。因此，我通过将多个 boost-variant 类型像链表一样链接在一起，得出了以下解决方案。

#include <boost/variant.hpp>
#include <iostream>

template<int T> struct A {
    const int value = T;
};

typedef boost::variant<
    A<20>,A<21>,A<22>,A<23>,A<24>,A<25>,A<26>,A<27>,A<28>,A<29>,A<30>,A<31>,A<32>,A<33>,A<34>,A<35>,A<36>,A<37>,A<38>,A<39>
> NextVar;

typedef boost::variant<
    A<1>,A<2>,A<3>,A<4>,A<5>,A<6>,A<7>,A<8>,A<9>,A<10>,A<11>,A<12>,A<13>,A<14>,A<15>,A<16>,A<17>,A<18>,A<19>,NextVar
> TVar;

struct PrintVisitor : public boost::static_visitor<std::string> {
    result_type operator()(const NextVar& n) {
        return n.apply_visitor(*this);
    }

    template<int T>
    result_type operator()(const A<T>& a)  {
        return std::to_string(a.value);
    }
};

struct IntVisitor : public boost::static_visitor<int> {
    result_type operator()(const NextVar& n) {
        return n.apply_visitor(*this);
    }

    template<int T>
    result_type operator()(const A<T>& a) {
        return a.value;
    }
};

template<int I>
struct AddVisitor : public boost::static_visitor<int> {
    result_type operator()(const NextVar& n) {
        return n.apply_visitor(*this);
    }

    template<int T>
    result_type operator()(const A<T>& a) {
        return a.value+I;
    }
};

int main(int argc, char **args) {
    TVar x = A<35>(); 
    PrintVisitor v1;
    std::cout << x.apply_visitor(v1) << std::endl;
    IntVisitor v2;
    std::cout << x.apply_visitor(v2) << std::endl;
    AddVisitor<10> v3;
    std::cout << x.apply_visitor(v3) << std::endl;
}

我真的很惊讶这种解决方法能很好地解决我的问题。仍然有一粒盐。对于每个访问者，我必须包含以下行：

result_type operator()(const NextVar& n) {
    return n.apply_visitor(*this);
}

这似乎是一种不必要的代码重复。更糟的是，如果我需要 boost-variant 中的 60 种甚至更多类型。我的尝试是为所有访问者定义一个公共基类：

template<typename T>
struct BaseVisitor : public boost::static_visitor<T> {
    result_type operator()(const NextVar& n) {
        return n.apply_visitor(*this);
    }
};

我认为，从BaseVisitor 派生如下所示可以解决问题：

struct PrintVisitor : public BaseVisitor<std::string> {
    template<int T>
    result_type operator()(const A<T>& a)  {
        return std::to_string(a.value);
    }
};

但是编译器却抱怨：

template-argument for "const A<T> &" could not be derived from "T19" 

对于此类问题，最接近的解决方法是什么？

Answer 1

首先，您可以简单地增加 BOOST_MPL_LIMIT_LIST_SIZE 固定的 20 的限制。

关于您的代码：即使它可以编译，BaseVisitor::operator() 也会进行无限递归，因为此时 *this 被视为 BaseVisitor。
为避免这种情况，您可以使用 CRTP 来代替 derived()：

template<class Derived, typename T>
struct BaseVisitor : public boost::static_visitor<T> {
    using typename boost::static_visitor<T>::result_type;

    Derived & derived() { return static_cast<Derived &>(*this); } 

    result_type operator()(const NextVar& n) {
        return n.apply_visitor( derived() );
    }
};

然后将相同的operator() 带入派生类的范围（否则被新的范围隐藏）（以及模板类所需的result_type）。

DEMO

没有别名

正如 cmets 中所说，别名必须写在每个派生类中。为了摆脱它，我们可以将两个operator()s 集合在基类中的同一级别，并将派生函数命名为不同的名称（此处为visit）：

template<class Derived, typename T>
struct BaseVisitor : public boost::static_visitor<T> {
    using typename boost::static_visitor<T>::result_type;

    Derived & derived() { return static_cast<Derived &>(*this); } 

    result_type operator()(const NextVar& n) {
        return n.apply_visitor( derived() );
    }
    template<int I>
    result_type operator()(const A<I>& a)  {
        return derived().visit(a);
    }
};

留给我们：

struct PrintVisitor : public BaseVisitor<PrintVisitor, std::string> {
    template<int I>
    std::string visit(const A<I>& a)  {
        return std::to_string(a.value);
    }
};

DEMO