将 `std::any` 转换为 `std::variant`答案

【问题标题】：Convert `std::any` to `std::variant`将 `std::any` 转换为 `std::variant`
【发布时间】：2020-04-13 07:02:20
【问题描述】：

在知道或怀疑其包含的类型之前，对于 std::any（存储它除外）没有什么可做的。然后可以查询（type()）或强制转换（any_cast）。但是，当需要处理多种类型而不是一种类型时呢？在这种情况下，可以将其转换为std::variant。

例如API 提供std::any 对象，但只需要有限的类型集，并且对象需要存储在容器中（向量、树等）。

std::any如何转换为std::variant？

免责声明：std::any 主要用于库代码，其目的是在一些巧妙的模板和类型擦除中替换 void *。与任何新事物一样，std::any 可能会被过度使用和误用。如果std::any 是您代码的正确解决方案，请三思。

【问题讨论】：

标签： c++ c++17 variant

【解决方案1】：

此代码采用std::any 对象和类型列表并将对象转换为std::variant，如果存储的类型不是给定类型之一，则抛出std::bad_any_cast。

#include <any>
#include <variant>
#include <optional>
#include <typeinfo>

template <class... Args>
auto any_to_variant_cast(std::any a) -> std::variant<Args...>
{
    if (!a.has_value())
        throw std::bad_any_cast();

    std::optional<std::variant<Args...>> v = std::nullopt;

    bool found = ((a.type() == typeid(Args) && (v = std::any_cast<Args>(std::move(a)), true)) || ...);

    if (!found)
        throw std::bad_any_cast{};

    return std::move(*v);
}

示例用法：

auto test(const std::any& a)
{
    auto v = any_to_variant_cast<int, std::string>(a);

    std::visit([](auto val) { std::cout << val << std::endl; }, v);
}

Code on godbolt

一些解释：

之所以使用std::optional<std::variant<Args...>>，是因为std::variant<Args...> default constructor 构造了保存第一个备选方案的值初始化值的变量，并且要求第一个备选方案是默认可构造的。

   ((a.type() == typeid(Args) && (v = std::any_cast<Args>(std::move(a)), true)) || ...)
//   ------------------------     -------------------------------------  
//          type_check                             any_cast

这是fold expression。我已经重命名了一些子表达式以便于解释。随着重命名，表达式变为：

// ((type_check && (any_cast, true)) || ...)

如果type_check 是false 那么：
- 由于&& 短路，(any_cast, true) 未评估
- (type_check && (any_cast, true)) 评估为 false
- 计算折叠表达式中的下一个操作
如果type_check 是true 那么：
- (any_cast, true) 被评估：
  - any_cast 被评估。变体从任何对象中获取值。
  - any_cast 结果被丢弃
  - true 被评估
  - (any_cast, true) 评估为 true
- (type_check && (any_cast, true)) 评估为 true
- 由于|| 的短路，未评估其余折叠
- 整个表达式（折叠）计算为true
如果没有type_check 计算为true，则整个表达式（折叠）计算为false

【讨论】：