Question

我想在类中放置std::variant并使用模板函数返回其元素。这是一个示例：

#include <string>
#include <variant>
class Class {
   public:
    std::variant<std::string, double> cont;
    Class() {}
    template <class V> Class(const V v) { cont = v; }
    template <typename V> V fun() {
        if (std::holds_alternative<double>(cont))
            return std::get<double>(cont);
        else if (std::holds_alternative<std::string>(cont))
            return std::get<std::string>(cont);
    }
};

int main() {
    Class c;
    c = 20;
    double d = c.fun<double>();
    return 0;
}

我尝试通过模板函数Class返回类fun的元素。但是，gcc-9.1拒绝编译代码并告诉我

Class.cpp:12:46: error: cannot convert ‘std::__cxx11::basic_string<char>’ to ‘double’ in return
   12 |             return std::get<std::string>(cont);

为什么要尝试将string（函数foo的第二种返回类型）转换为double？我可以防止这种情况并解决问题吗？我可以单用std::variant类吗？

Answer 1

这里的问题是，您在运行时查询中存储的当前值，而模板实例化的函数签名是在编译时进行的。在尝试使用成员函数检索double时，请考虑成员函数的外观：

double fun() {
    if (/* ... */)
        return std::get<double>(cont); // Ok return type is double, too
    else if (/* ... */)
        return std::get<std::string>(cont); // Error, return type should be string?!
}

这行不通。您需要更改访问数据成员的方式，例如通过提供两个返回std::optional<double>和std::optional<std::string>或类似方法的类似getter的函数，将重载设置传递给std::visit。

Answer 2

所有运行时，即使分支未使用也必须是可编译的。如果我们用fun()调用V == double，则返回std::string毫无意义，并导致错误（即使永远不会采用该分支，编译器也无法确定）。

相反，只需通过V立即将其返回：

template <typename V> V fun() {
    if (std::holds_alternative<V>(cont))
        return std::get<V>(cont);
    return {}; // return default constructed V. You could throw an exception here instead etc.
}

如何在具有模板函数的类中使用类型安全的并集（变量）？

2 个答案: