c++ variant class 成员通过引用存储

Question

我正在尝试 std::variant。我将 std::variant 存储为 class 的成员。在下面的代码中，如果变体按值存储，则一切正常，但如果变体按引用存储，则不起作用（对于向量情况，以及自定义对象）。这是为什么？

#include <variant>
#include <vector>
#include <iostream>


template<typename T>
using VectorOrSimple = std::variant<T, std::vector<T>>;


struct Print {
void operator()(int v) { std::cout << "type = int, value = " << v << "\n"; }
void operator()(std::vector<int> v) const { std::cout << "type = vector<int>, size = " << v.size() << "\n"; }
};


class A {
public:
    explicit A(const VectorOrSimple<int>& arg) : member(arg) {
        print();
    }

    inline void print() const {
        visit(Print{}, member);
    }

private:
    const VectorOrSimple<int> member;  // const VectorOrSimple<int>& member; => does not work
};


int main() {
    int simple = 1;
    A a1(simple);
    a1.print();

    std::vector<int> vector(3, 1);
    A a2(vector);
    a2.print();
}

请参阅 http://melpon.org/wandbox/permlink/vhnkAnZhqgoYxU1H for a working version, and http://melpon.org/wandbox/permlink/T5RCx0ImTLi4gk5e 以了解崩溃版本并出现错误：“在抛出 'std::bad_variant_access' 的实例后调用终止 what(): 意外索引

奇怪的是，当编写代码的 boost::variant 版本并将成员存储为参考时，它可以使用 gcc7.0 按预期工作（打印向量大小 = 3 两次）（参见此处 http://melpon.org/wandbox/permlink/eW3Bs1InG383vp6M) and does not work (prints vector size = 3 in constructor and then vector size = 0 on the subsequent print() call, but no crash) with clang 4.0 (see here http://melpon.org/wandbox/permlink/2GRf2y8RproD7XDM).

这很令人困惑。有人可以解释发生了什么吗？谢谢

Answer 1

它不起作用，因为此语句 A a1(simple); 创建了一个临时变体对象！

然后您继续将所述临时绑定到您的 const 引用。但是在 a1 的构造结束后，临时变量立即超出范围，留下一个悬空的引用。显然，创建副本是有效的，因为它总是涉及使用有效副本。

一个可能的解决方案（如果总是复制的性能让您担心）是按值接受变体对象，然后将其移动到您的本地副本中，如下所示：

explicit A(VectorOrSimple<int> arg) : member(std::move(arg)) {
    print();
}

这将允许使用左值或右值调用构造函数。对于左值，您的 member 将通过移动源变体的副本来初始化，对于 rvalues ，源的内容将（最多）移动两次。

Answer 2

变体是对象。它们包含一组类型中的一种，但它们不是这些类型中的一种。

对变体的引用是对变体对象的引用，而不是对其中一种包含类型的引用。

参考包装器的变体可能是您想要的：

template<class...Ts>
using variant_ref=std::variant<std::reference_wrapper<Ts>...>;

template<typename T>
using VectorOrSimple = std::variant<T, std::vector<T>>;
template<typename T>
using VectorOrSimpleRef = variant_ref<T, std::vector<T>>;
template<typename T>
using VectorOrSimpleConstRef = variant_ref<const T, const std::vector<T>>;

现在存储VectorOfSimpleConstRef<int>。（不是 const&）。并在构造函数中也取一个。

同时修改 Print 以在 const& 之前使用以避免在打印时不必要地复制 std::vector。

c++ variant class 成员通过引用存储

c++ variant class member stored by reference

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