Question

我想使用boost.variant<T0,T1,T2>作为模板“访问者”类的参数，该类将根据boost.variant访问者机制的要求提供访问者操作符，在这种情况下，所有返回的void，即

void operator()(T0 value);
void operator()(T1 value);
void operator()(T2 value);

该模板还将为变体中的每个类型T0 ...提供相应的虚函数，默认情况下不执行任何操作。用户可以从模板类继承并仅重新定义他感兴趣的虚拟函数。这类似于众所周知的“模板方法”模式。我能够想出的唯一解决方案是将boost :: variant和关联的访问者包装在一个模板中，并通过typedef访问它们。这没关系，但感觉有点笨重。这是代码：

#include "boost/variant.hpp"

//create specializations of VariantWrapper for different numbers of variants - 
//just show a template for a variant with three types here. 
//variadic template parameter list would be even better! 

template<typename T0, typename T1, typename T2>
struct VariantWrapper
{
    //the type for the variant
    typedef boost::variant<T0,T1,T2> VariantType;

    //The visitor class for this variant
    struct Visitor : public boost::static_visitor<>
    {
        void operator()(T0 value)
        {
            Process(value);
        }
        void operator()(T1 value)
        {
            Process(value);
        }
        void operator()(T2 value)
        {
            Process(value);
        }
        virtual void Process(T0 val){/*do nothing */}
        virtual void Process(T1 val){/*do nothing */}
        virtual void Process(T2 val){/*do nothing */}
    protected:
        Visitor(){}
    };

    typedef Visitor VisitorType;
private:
    VariantWrapper(){}
    };

然后按如下方式使用该类：

typedef VariantWapper<bool,int,double> VariantWrapperType;
typedef VariantWrapperType::VariantType VariantType;
typedef VariantWrapperType::VisitorType VisitorType;

struct Visitor : public VisitorType
{
    void Process(bool val){/*do something*/}
    void Process(int val){/*do something*/}
    /* this class is not interested in the double value */
};

VariantType data(true);
apply_visitor(Visitor(),data);

正如我所说，这似乎工作正常，但如果我不必创建一个特殊的包装类来将变量和访问者联系在一起，我会更喜欢它。我希望能够直接使用boost.variant来实例化模板访问者类。我已经看过使用类型参数，非类型参数和模板模板参数，但似乎没有任何建议。我想做的不可能吗？我可能会遗漏一些东西，如果有人对此有任何意见，我会很感激。

Answer 1

使用Boost Variant和虚拟调度的代码有点可疑。特别是考虑到您在编译期间知道您对处理感兴趣的内容，并且完全没有必要在运行时创建虚拟表以实现您的目标。

我建议您使用partial template specialization。因此，有一个默认的模板方法，可以接受变体中的任何类型，并且什么都不做。对于您感兴趣的那些类型，只需专门化模板。

这是一个例子。我们有三种类型 - Foo，Bar和War。我们只对最后两种类型感兴趣，并对它们有专业化。所以Foo被忽略了。

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

using namespace std;
using namespace boost;

struct Foo {};
struct Bar {};
struct War {};

typedef variant<Foo, Bar, War> Guess;

struct Guesstimator : public boost::static_visitor<void>
{
    template <typename T>
    void operator () (T) const
    {
    }
};

template <>
inline void
Guesstimator::operator () <Bar> (Bar) const
{
    cout << "Let's go to a pub!" << endl;
}

template <>
inline void
Guesstimator::operator () <War> (War) const
{
    cout << "Make love, not war!" << endl;
}

以下是一个简单的用法示例：

int
main ()
{
    Guess monday;
    apply_visitor (Guesstimator (), monday);

    War war;
    Guess ww2 (war);
    apply_visitor (Guesstimator (), ww2);

    Bar irishPub;
    Guess friday (irishPub);
    apply_visitor (Guesstimator (), friday);
}

该计划的输出将是：

Make love, not war!
Let's go to a pub!

这是另一种解决方案。我们创建一个默认访问者，忽略所有内容，除了您在类型列表中指定的内容。这不方便，因为您必须指定两次类型列表 - 一次在类型列表中，然后在每个处理方法（运算符）中。此外，通用模板实际上将继承您的访问者。但是，我们走了：

#include <cstddef>
#include <iostream>
#include <boost/variant.hpp>
#include <boost/mpl/vector.hpp>
#include <boost/mpl/contains.hpp>
#include <boost/utility/enable_if.hpp>

// Generic visitor that does magical dispatching of
// types and delegates passes down to your visitor only
// those types specified in a type list.
template <typename Visitor, typename TypeList>
struct picky_visitor :
    public boost::static_visitor<void>,
    public Visitor
{
    template <typename T>
    inline void
    operator () (T v, typename boost::enable_if< typename boost::mpl::contains< TypeList, T >::type >::type *dummy = NULL) const
    {
        Visitor::operator () (v);
    }

    template <typename T>
    inline void
    operator () (T v, typename boost::disable_if<typename boost::mpl::contains< TypeList, T >::type >::type *dummy = NULL) const
    {
    }
};

// Usage example:

struct nil {};
typedef boost::variant<nil, char, int, double> sql_field;

struct example_visitor
{
    typedef picky_visitor< example_visitor, boost::mpl::vector<char, int> > value_type;

    inline void operator () (char v) const
    {
        std::cout << "character detected" << std::endl;
    }

    inline void operator () (int v) const
    {
        std::cout << "integer detected" << std::endl;
    }
};

int
main ()
{
    example_visitor::value_type visitor;

    sql_field nilField;
    sql_field charField ('X');
    sql_field intField (1986);
    sql_field doubleField (19.86);

    boost::apply_visitor (visitor, nilField);
    boost::apply_visitor (visitor, charField);
    boost::apply_visitor (visitor, intField);
    boost::apply_visitor (visitor, doubleField);
}

Answer 2

随着时间的推移，新的和有趣的图书馆发展。这个问题已经过时了，但从那时起，我个人的解决方案远远优于迄今为止提供的解决方案。

优秀的Mach7库，允许前所未有的匹配（以及访问）功能。它由Yuriy Solodkyy，Gabriel Dos Reis和Bjarne Stroustrup本人撰写。对于在这个问题上磕磕绊绊的人，这里有一个来自自述文件的例子：

void print(const boost::variant<double,float,int>& v)
{
    var<double> d; var<float> f; var<int> n;

    Match(v)
    {
      Case(C<double>(d)) cout << "double " << d << endl; break;
      Case(C<float> (f)) cout << "float  " << f << endl; break;
      Case(C<int>   (n)) cout << "int    " << n << endl; break;
    }
    EndMatch
}

我现在正在使用它，到目前为止，使用起来非常愉快。

Answer 3

汤姆，我相信你的问题在特定的背景下很有意义。假设您希望将多个类型的访问者存储在向量中，但您不能，因为它们都是不同类型的。您有几个选择：再次使用variant来存储访问者，使用boost.any或使用虚函数。我认为虚拟功能在这里是一个优雅的解决方案，但肯定不是唯一的。

这是怎么回事。

首先，让我们使用一些变体; bool，int和float即可。

typedef boost::variant<bool, int, float> variant_type;

然后是基类，或多或少，就像你拥有它一样。


template
struct Visitor : public boost::static_visitor<>
{
  void operator()(T0 value)
  {
    Process(value);
  }
  void operator()(T1 value)
  {
    Process(value);
  }
  void operator()(T2 value)
  {
    Process(value);
  }
  virtual void Process(T0 val){ std::cout << "I am Visitor at T0" << std::endl; }
  virtual void Process(T1 val){ std::cout << "I am Visitor at T1" << std::endl; }
  virtual void Process(T2 val){ std::cout << "I am Visitor at T2" << std::endl; }
protected:
  Visitor(){}
};

接下来，我们有两个具体的变体。


template
struct Visitor1 : public Visitor
{
    void Process(T0 val){ std::cout << "I am Visitor1 at T0" << std::endl; }
    void Process(T2 val){ std::cout << "I am Visitor1 at T2" << std::endl; }
};

template
struct Visitor2 : public Visitor
{
    void Process(T1 val){ std::cout << "I am Visitor2 at T1" << std::endl; }
    void Process(T2 val){ std::cout << "I am Visitor2 at T2" << std::endl; }
};

最后，我们可以制作一个不同变体的单一载体：


int main() {
  variant_type data(1.0f);
  std::vector*> v;
  v.push_back(new Visitor1());
  v.push_back(new Visitor2());

apply_visitor(*v[0],data);
  apply_visitor(*v[1],data);
  data = true;
  apply_visitor(*v[0],data);
  apply_visitor(*v[1],data);

return 0;
}

这是输出：

I am Visitor1 at T2
I am Visitor2 at T2
I am Visitor1 at T0
I am Visitor at T0

如果出于某种原因我需要在一个容器中使用不同的变体，我肯定会考虑这个解决方案。我还想到将访问者粘贴到另一个变种中会更糟/更好。使用继承的好处在于它是可扩展的事实：你总是可以从一个类继承，但是一旦设置了一个变体，你就无法在不实际触及现有代码的情况下进行更改。

boost :: variant的访客模板

3 个答案: