为什么 std::visit 采用可变数量的变体？

Question

为了更熟悉 C++17，我刚刚注意到 std::visit:

template <class Visitor, class... Variants>
constexpr /*something*/ visit(Visitor&& vis, Variants&&... vars);

为什么 std::visit 不采用单个变体，而是采用任意数量的变体？我的意思是，你总是可以采用一些标准库函数，并让它采用具有相同角色的多个参数，处理所有这些参数（例如 std::find() 用于容器中的多个元素）；或者您可以吸引多个访问者并在同一个变体上使用它们。

那么，为什么这个特定的 'variadification'？

Answer 1

使多次访问更清洁。假设我有两个 std::variant<A,B>，一个名为 left，一个名为 right。多次访问，我可以写：

struct Visitor {
    void operator()(A, A);
    void operator()(A, B);
    void operator()(B, A);
    void operator()(B, B);
};

std::visit(Visitor{}, left, right);

这是一个非常干净的界面，而且非常有用。它也很容易高效地实现 - 您只需创建一个 n 维函数数组而不是一维数组。

另一方面，只有单次访问，你必须写：

std::visit([&](auto l_elem){
    std::visit([&](auto r_elem){
        Visitor{}(l_elem, r_elem);
    }, right)
}, left);

这写起来很痛苦，读起来很痛苦，而且效率可能也很低。

Answer 2

因为我们需要允许在变体中访问 类的组合。也就是说，如果我们有

using Var1 = std::variant<A,B>;
using Var2 = std::variant<C,D>;

我们显然可以使用这些类型的访客：

struct Visitor1 {
    void operator()(A);
    void operator()(B);
};

struct Visitor2 {
    void operator()(C);
    void operator()(D);
};

分别为Var1和Var2。我们甚至可以使用下一种，分别使用 Var1 和 Var2：

struct Visitor3 {
    void operator()(A);
    void operator()(B);
    void operator()(C);
    void operator()(D);
};

但是 OP 缺少的是我们希望能够访问四对中的一对 (A,C)、(A,D)、(B,C)、(B,D) - 在查看时在一对 Var1 和 Var2 一起。这就是为什么 std::visit 的可变参数是绝对必要的。合适的访问者应该是这样的：

struct Visitor4 {
    void operator()(A,C);
    void operator()(A,D);
    void operator()(B,C);
    void operator()(B,D);
};

我们会调用 std::visit(Visitor4{}, my_var1_instance, my_var2_instance);

_{我在阅读时发现了这一点。}

为什么 std::visit 采用可变数量的变体？

Why does std::visit take a variable number of variants?

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