运算符|| std::variant 超载

Question

是否可以为 std::variant 重载 operator||，如果替代类型有这样的运算符就使用它，如果替代类型没有定义这样的运算符则抛出异常？

到目前为止我得到了类似的东西：

template<typename ...Ts>
constexpr bool operator||(std::variant<Ts...> const& lhs, std::variant<Ts...> const& rhs)
{
    return /*no idea */;
}

Answer 1

首先，使用 SFINAE 编写一个包装器，在可能的情况下调用运算符，否则抛出异常：

struct Invalid :std::exception { };

struct Call_operator {
    template <typename T, typename U>
    constexpr auto operator()(T&& a, U&& b) const
        noexcept(std::is_nothrow_invocable_v<std::logical_or<>, T, U>)
        -> decltype(static_cast<bool>(std::declval<T>() || std::declval<U>()))
    {
        return std::forward<T>(a) || std::forward<U>(b);
    }

    [[noreturn]] bool operator()(...) const
    {
        throw Invalid{};
    }
};

然后，使用visit，尊重noexcept：

template <typename T, typename... Ts>
struct is_nothrow_orable_impl
    :std::conjunction<std::is_nothrow_invocable<Call_operator, T, Ts>...> {};

template <typename... Ts>
struct is_nothrow_orable
    :std::conjunction<is_nothrow_orable_impl<Ts, Ts...>...> {};

template<typename ...Ts>
constexpr auto operator||(std::variant<Ts...> const& lhs, std::variant<Ts...> const& rhs)
    noexcept(is_nothrow_orable<Ts...>::value)
    -> decltype(std::visit(Call_operator{}, lhs, rhs))
{
    return std::visit(Call_operator{}, lhs, rhs);
}

(live demo)

Answer 2

通常人们不推荐overloading the operator || （或 &&）当您松开短路评估时。

&&, ||, and , (comma) lose their special sequencing properties when overloaded and behave like regular function calls even when they are used without function-call notation.

Another approach 将定义一个 bool 转换运算符，正如我将在此处展示的那样。这需要 class MyVariant 而不是直接使用 std::variant。因此，此答案并未提供与问题中语法完全相同的解决方案。但是，我认为这个解决方案也可能很有趣。

灵感来自@L.F 的（硬核）答案。我需要一些时间来理解，下面的代码使用了一个简单的 bool 转换运算符和一个类似于 @L.F 的 Call_constructor。然后可以使用运算符 ||、&&、...。

Call_operator

struct Call_Operator
{
    template <typename T>
    constexpr auto operator()(T&& a) const
        -> decltype(static_cast<bool>(std::declval<T>()))
    {
        return std::forward<T>(a);
    }

    bool operator()(...) const
    {
        throw std::exception();
    }

};

MyVariant

template <typename ... Args>
struct MyVariant : public std::variant<Args...>
{    
    explicit operator bool()
    {
        return std::visit(Call_Operator{}, static_cast<std::variant<Args...>>(*this));
    }
};

用法

int main()
{
    struct C {}; // operator bool not defined -> if (C{}){} does not compile

    MyVariant<bool,int,char> v1 { 1 };
    MyVariant<float,C> v2 { C{} };

    if (v1) {} // no exception, returns true as static_cast<bool>(1) = true
    if (v2) {} // throw exception since an instance of C cannot be converted to bool
    if (v1 || v2) {} // no exception due to lazy evaluation (v2 is not evaluated as v1 returns true)
    if (v2 || v1) {} // throws exception (C cannot be converted to bool)
    if (v1 && v2) {} // throws exception ...

    return 0;
}

运算符|| std::variant 超载

Operator|| overloading for std::variant

c++

variant

type-erasure

c++17