如何迭代 std::variant 的类型？

Question

我有一些变体using V = std::variant<A, B, C> 和一个带有原型V parse(const json&) 的函数。该函数应该尝试解析所有类型（例如A、B，然后是C）直到第一次成功（并且它应该隐式地解析，因为及时会有很多类型）。

如何实现这种东西？

我们可能会以某种方式使用std::variant_size。

Here 是我所需要的。

我的解决方案是明确列出所有类型的解析器。

V parse(const json& i_j)
{
using Parser = std::function<MaybeV(const json&)>;
static const auto ps = std::vector<Parser>{
  [](const auto& j)->MaybeV{return j.get<std::optional<A>>;},
  [](const auto& j)->MaybeV{return j.get<std::optional<B>>;},
  [](const auto& j)->MaybeV{return j.get<std::optional<C>>;}
};
for (const auto& p : ps)
  if (auto opt_result = p(i_j))
    return std::move(*opt_result);
throw ParseError("Can't parse");
}

但它肯定会被简化，因为 lambdas 仅在类型上有所不同，而我真正需要的是迭代 std::variant 的类型。

Answer 1

您希望编译时间整数从 0 到变体的大小减 1，并可能提前退出对它们的迭代。

有很多方法可以获取编译时间整数。我最喜欢的两个是生成一个整数常量元组，或者使用一个整数常量参数包调用一个延续。

采用整数常量的元组版本，可以使用“tuple for each”依次访问每个。

template<std::size_t I>
using index_t = std::integral_constant<std::size_t, I>;
template<std::size_t I>
constexpr index_t<I> index{};

template<std::size_t...Is>
constexpr std::tuple< index_t<Is>... > make_indexes(std::index_sequence<Is...>){
  return std::make_tuple(index<Is>...);
}
template<std::size_t N>
constexpr auto indexing_tuple = make_indexes(std::make_index_sequence<N>{});

根据您所说的变体大小。从中调用 tuple_foreach。

如果解析成功且尚未解析，则 tuple_foreach 将放置可选的返回值。

V parse(const json& j)
{
  auto indexes = indexing_tuple<tuple_size_v<V>>;
  std::optional<V> retval;
  tuple_foreach(indexes, [&](auto I){ // I is compile time integer
    if(retval) return;
    auto p = j.get<tuple_alternative_t<I>>();
    if(p) retval.emplace(std::move(*p));
  });
  if(!retval) throw ParseError("Can't parse");
  return std::move(*retval);
}

tuple_foreach 可以在互联网上找到，但为了完整性：

template<std::size_t...Is, class T, class F>
auto tuple_foreach( std::index_sequence<Is...>, T&& tup, F&& f ) {
  ( f( std::get<Is>( std::forward<T>(tup) ) ), ... );
}
template<class T, class F>
auto tuple_foreach( T&& tup, F&& f ) {
  auto indexes = std::make_index_sequence< std::tuple_size_v< std::decay_t<T> > >{};
  return tuple_foreach( indexes, std::forward<T>(tup), std::forward<F>(f) );
}

应该在c++17中做到这一点。

Answer 2

类型可以从0 到std::variant_size_v（不包括）递归处理，if-constexpr 限制模板实例化：

#include <variant>
#include <optional>
#include <cstddef>
#include <utility>

using V = std::variant<A, B, C>;

template <std::size_t I = 0>
V parse(const json& j)
{
    if constexpr (I < std::variant_size_v<V>)
    {
        auto result = j.get<std::optional<std::variant_alternative_t<I, V>>>();

        return result ? std::move(*result) : parse<I + 1>(j);
    }
    throw ParseError("Can't parse");
}

DEMO