有没有办法将 std::variant 与任意多个定义的类型一起使用？

Question

我刚刚开始学习使用 std::variant 并且我想声明一个类型列表（原则上）由任意多个我的用户定义类型组成。即，类似

template<typename T>
struct MyType{
    T x;
};

template<typename T, int N>
MyClass{
public:
    MyType<T> y;
    int z = N;
    double w;
    MyClass(double b){
        w = b;
    }
};

template<typename T>
using my_type_list = std::variant<
    MyClass<T,1>, MyClass<T,289>, MyClass<T,13>, ...., MyClass<T,5001>
>;

template<typename T>
std::vector<my_type_list> my_big_list = {
    MyClass<T,1> { 2.0 },
    MyClass<T,1> { 3.0 },
    MyClass<T,289> { 9.4 },
    MyClass<T, 13> { 1.3 },
    MyClass<T, 5001> {2.5},
    MyClass<T, 5001> {3.2},
    ..... etc....
};

但是整数 N 原则上可以是任何东西。

有什么办法可以做到这一点吗？

Answer 1

您表示您希望使用另一个模板参数来指定变体中值的数量。在那种情况下，使用它构造一个 std::integer_sequence，然后使用它来创建您的变体类型列表是一件简单的事情。

#include <variant>
#include <type_traits>
#include <utility>

template<typename T>
struct MyType{
    T x;
};

template<typename T, int N>
class MyClass{
    MyType<T> y;
    int z = N;
};

template<typename T, typename sequence> struct my_type_helper;

template<typename T, int ...N>
struct my_type_helper<T, std::integer_sequence<int, N...>> {

    typedef std::variant<MyClass<T, N>...> variant_t;
};

template<typename T, int N>
using my_type=
    typename my_type_helper<T, std::make_integer_sequence<int, N>>::variant_t;

static_assert(std::is_same_v<std::variant<MyClass<int, 0>,
          MyClass<int, 1>,
          MyClass<int, 2>>,

          my_type<int, 3>>);

static_assert证明my_type<int, 3>等价于std::variant<MyClass<int, 0>, MyClass<int, 1>, MyClass<int, 2>>.

P.S。 int z = N; 应该是 constexpr int z=N;.

Answer 2

您可以使用 std::index_sequence 创建一系列编译时索引，然后使用它来创建 std::variant，这些索引作为非类型模板参数的可变参数包。

template<typename T, std::size_t ...Is>
auto my_type_list_impl(std::index_sequence<Is...>) 
  -> std::variant<MyClass<T, Is + 1>...>;  // no definition needed, we just need the return type

template<typename T, int N>
using my_type_list 
  = decltype(my_type_list_impl<T>(std::make_index_sequence<N>{}));

这是一个demo

有没有办法将 std::variant 与任意多个定义的类型一起使用？

is there a way to use std::variant with arbitrarily many defined types?

c++

templates

std-variant