一、提要

        Boost.Variant 提供了一個(gè)類似于 union 的名為 boost::variant 的類。您可以將不同類型的值存儲(chǔ)在 boost::variant 變量中。在任何時(shí)候只能存儲(chǔ)一個(gè)值。分配新值時(shí)，舊值將被覆蓋。但是，新值的類型可能與舊值不同。唯一的要求是這些類型必須作為模板參數(shù)傳遞給 boost::variant，這樣它們才能為 boost::variant 變量所知。

        boost::variant 支持任何類型。例如，可以將 std::string 存儲(chǔ)在 boost::variant 變量中——這在 C++11 之前使用聯(lián)合是不可能的。在 C++11 中，對(duì)聯(lián)合的要求被放寬了?，F(xiàn)在聯(lián)合可以包含一個(gè) std::string。因?yàn)?std::string 必須使用placement new 進(jìn)行初始化，并且必須通過顯式調(diào)用析構(gòu)函數(shù)來銷毀，所以使用 boost::variant 仍然有意義，即使在 C++11 開發(fā)環(huán)境中也是如此。

二、示例

        示例 24.1。使用 boost::variant

#include <boost/variant.hpp>
#include <string>
int main()
{
  boost::variant<double, char, std::string> v;
  v = 3.14;
  v = 'A';
  v = "Boost";
}

        boost::variant 在 boost/variant.hpp 中定義。因?yàn)?boost::variant 是一個(gè)模板，所以必須至少指定一個(gè)參數(shù)。一個(gè)或多個(gè)模板參數(shù)指定支持的類??型。在示例 24.1 中，v 可以存儲(chǔ)類型為 double、char 或 std::string 的值。但是，如果您嘗試將 int 類型的值分配給 v，則生成的代碼將無法編譯。

        示例 24.2。使用 boost::get() 訪問 boost::variant 中的值

#include <boost/variant.hpp>
#include <string>
#include <iostream>
int main()
{
  boost::variant<double, char, std::string> v;
  v = 3.14;
  std::cout << boost::get<double>(v) << '\n';
  v = 'A';
  std::cout << boost::get<char>(v) << '\n';
  v = "Boost";
  std::cout << boost::get<std::string>(v) << '\n';
}

        要顯示 v 的存儲(chǔ)值，請(qǐng)使用獨(dú)立函數(shù) boost::get()（參見示例 24.2）。

        boost::get() 期望對(duì)應(yīng)變量的有效類型之一作為模板參數(shù)。指定無效類型將導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤，因?yàn)轭愋万?yàn)證不會(huì)在編譯時(shí)進(jìn)行。

        boost::variant 類型的變量可以寫入標(biāo)準(zhǔn)輸出流等流，從而繞過運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)（參見示例 24.3）。

        示例 24.3。在流上直接輸出 boost::variant

#include <boost/variant.hpp>
#include <string>
#include <iostream>
int main()
{
  boost::variant<double, char, std::string> v;
  v = 3.14;
  std::cout << v << '\n';
  v = 'A';
  std::cout << v << '\n';
  v = "Boost";
  std::cout << v << '\n';
}

        對(duì)于類型安全的訪問，Boost.Variant 提供了一個(gè)名為 boost::apply_visitor() 的函數(shù)。

        示例 24.4。使用訪問者來提升::variant

#include <boost/variant.hpp>
#include <string>
#include <iostream>
struct output : public boost::static_visitor<>
{
  void operator()(double d) const { std::cout << d << '\n'; }
  void operator()(char c) const { std::cout << c << '\n'; }
  void operator()(std::string s) const { std::cout << s << '\n'; }
};
int main()
{
  boost::variant<double, char, std::string> v;
  v = 3.14;
  boost::apply_visitor(output{}, v);
  v = 'A';
  boost::apply_visitor(output{}, v);
  v = "Boost";
  boost::apply_visitor(output{}, v);
}

        作為其第一個(gè)參數(shù)，boost::apply_visitor() 期望從 boost::static_visitor 派生的類的對(duì)象。此類必須為它所作用的 boost::variant 變量使用的每種類型重載 operator()。因此，在示例 24.4 中，運(yùn)算符重載了 3 次，因?yàn)?v 支持 double、char 和 std::string 類型。

        boost::static_visitor 是一個(gè)模板。 operator() 的返回值類型必須指定為模板參數(shù)。如果運(yùn)算符沒有返回值，則不需要模板參數(shù)，如示例中所示。

        傳遞給 boost::apply_visitor() 的第二個(gè)參數(shù)是一個(gè) boost::variant 變量。

        boost::apply_visitor() 自動(dòng)為第一個(gè)參數(shù)調(diào)用 operator() ，該參數(shù)與當(dāng)前存儲(chǔ)在第二個(gè)參數(shù)中的值的類型相匹配。這意味著每次調(diào)用 boost::apply_visitor() 時(shí)，示例程序都會(huì)使用不同的重載運(yùn)算符——首先是用于 double 的運(yùn)算符，然后是用于 char 的運(yùn)算符，最后是用于 std::string 的運(yùn)算符。

        boost::apply_visitor() 的優(yōu)點(diǎn)不僅在于自動(dòng)調(diào)用正確的運(yùn)算符。此外，boost::apply_visitor() 確保為 boost::variant 變量支持的每種類型都提供了重載運(yùn)算符。如果未定義三個(gè)重載運(yùn)算符之一，則無法編譯代碼。

        如果重載的運(yùn)算符在功能上是等效的，則可以使用模板簡(jiǎn)化代碼（參見示例 24.5）。

        示例 24.5。使用帶有 boost::variant 函數(shù)模板的訪問者

#include <boost/variant.hpp>
#include <string>
#include <iostream>
struct output : public boost::static_visitor<>
{
  template <typename T>
  void operator()(T t) const { std::cout << t << '\n'; }
};
int main()
{
  boost::variant<double, char, std::string> v;
  v = 3.14;
  boost::apply_visitor(output{}, v);
  v = 'A';
  boost::apply_visitor(output{}, v);
  v = "Boost";
  boost::apply_visitor(output{}, v);
}

        因?yàn)?boost::apply_visitor() 確保了編譯時(shí)代碼的正確性，所以應(yīng)該優(yōu)先于 boost::get()。

到此這篇關(guān)于C++ Boost Variant示例超詳細(xì)講解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++ Boost Variant內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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