C++17 STL Стандартная библиотека шаблонов

  list l {cat{"Tuba"}, dog{"Balou"}, cat{"Bobby"}};

8. Теперь трижды выведем на экран содержимое списка, каждый раз новым способом. Один из них заключается в использовании variant::index(). Поскольку animal является псевдонимом для variant, возвращаемое значение 0 означает, что переменная хранит экземпляр типа dog. Значение индекса 1 говорит о том, что это экземпляр типа cat. Здесь важен порядок типов в специализации variant. В блоке switch case мы получаем доступ к variant с помощью вызова get для получения экземпляра типа cat или dog, хранящегося внутри:

  for (const animal &a : l) {

    switch (a.index()) {

    case 0:

      get(a).woof();

      break;

    case 1:

      get(a).meow();

      break;

    }

  }

  cout << "-----\n";

9. Вместо того чтобы использовать численный индекс типа, можно также явно запросить каждый тип. Вызов get_if возвращает указатель на объект типа do на внутренний экземпляр типа dog. Если такого экземпляра внутри нет, то указатель равен null. Таким образом, мы можем попробовать получать разные типы до тех пор, пока не преуспеем.

  for (const animal &a : l) {

    if (const auto d (get_if(&a)); d) {

        d->woof();

    } else if (const auto c (get_if(&a)); c) {

      c->meow();

    }

  }

  cout << "-----\n";

10. Последний — и самый элегантный вариант — это variant::visit. Данная функция принимает объект функции и экземпляр типа variant. Объект функции должен реализовывать разные перегруженные версии для всех вероятных типов, которые может хранить variant. Ранее мы реализовали структуру, имеющую необходимые перегруженные версии оператора (), поэтому можем использовать ее здесь:

  for (const animal &a : l) {

       visit(animal_voice{}, a);

  }

  cout << "-----\n";

11. Наконец подсчитаем количество экземпляров типов cat и dog в списке. Предикат is_type может быть специализирован для типов cat и dog, а затем использован в комбинации с std::count_if, чтобы получить количество экземпляров этого типа:

  cout << "There are "

       << count_if(begin(l), end(l), is_type)

       << " cats and "

       << count_if(begin(l), end(l), is_type)

       << " dogs in the list.\n";

}

12. После компиляции и запуска программы на экране будет список, выведенный три раза. Затем мы увидим, что предикаты is_type, объединенные с count_if, тоже работают хорошо:

$ ./variant Tuba says Meow!

Balou says Woof!

Bobby says Meow!

-----

Tuba says Meow!

Balou says Woof!

Bobby says Meow!

-----

Tuba says Meow!

Balou says Woof!

Bobby says Meow!

-----

There are 2 cats and 1 dogs in the list.

Как это работает

Тип std::variant похож на тип std::any, поскольку они оба могут содержать объекты разных типов, и нужно определять во время работы программы, что именно в них хранится, прежде чем получить доступ к их содержимому.

С другой стороны, тип std::variant отличается от std::any тем, что мы должны объявлять, экземпляры каких типов он может хранить в виде списка шаблонных типов. Экземпляр типа std::variant должен хранить один экземпляр типа A, B или C. Нельзя сделать так, чтобы в экземпляре типа variant

не хранился ни один экземпляр. Это значит, что тип std::variant не поддерживает возможность опциональности.

Экземпляр типа variant имитирует объединение, которое может выглядеть так:

union U {

  A a;

  B b;

  C c;

};

Проблема с объединениями заключается в том, что нужно создавать собственные механизмы для определения того, экземпляром какого типа оно было инициализировано: A, B или C. Тип std::variant может сделать это за нас, не прилагая особых усилий.

В коде, показанном в этом разделе, мы использовали три разных способа работы с содержимым переменной variant.

Первый способ — применение функции index() типа variant. Для типа variant она может вернуть индекс 0, если экземпляр был инициализирован переменной типа A, 1 для типа B или 2 для типа C, и т.д. для более сложных вариантов.