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c++ - 如何访问`std::variant`的任何孩子的`polymorphic`基类？

问题描述

假设一个基类有几个子类：

class Base 
{
public:
    void printHello() const { cout << "Hello" << endl; }
};

class Child1: public Base {};
class Child2: public Base {};
class Child3: public Base {};
..
class ChildN: public Base {};

假设一个包含任何包含类的变体：

using MyVariant = std::variant<Base, Child1, Child2, Child3, ... ChildN>;

注意：这样做的好处（与多态指针的简单向量相比）是将所有数据放在同一个内存数组中，因为它们将被传输到设备。在这种情况下，每个对象的真实内容都在向量中，而不仅仅是指向某个 heap位置的指针。

最后，假设我想使用Basea 的每个元素的多态版本vector<MyVariant>。

std::vector<MyVariant> myVariantList;
... // Initialization

for (const MyVariant& elem: myVariantList)
{
    const Base* baseElem = get_if_polymorph<Base>(elem); //HOW TO?
    baseElem->printHello();
}

注意：显然，if对每种类型都有一个语句的简单解决方案不是意图，因为可以添加新的子类MyVariant而无需更改所有进一步的用法。（可扩展性）

所以另一种表达问题的方式是：

如何管理 std::variant 中的多态性？

标签： c++inheritancepolymorphismc++17variant

解决方案

std::visit与通用 lambda 一起使用：

const Base& baseElem = std::visit(
    [](const auto& x) -> const Base& { return x; },
    elem);

最小的可重现示例：

#include <iostream>
#include <variant>
#include <vector>

struct Base {
    virtual void hi() const
    {
        std::cout << "Base\n";
    }
};

struct Derived1 : Base {
    void hi() const override
    {
        std::cout << "Derived1\n";
    }
};

struct Derived2 : Base {
    void hi() const override
    {
        std::cout << "Derived2\n";
    }
};

int main()
{
    using Var = std::variant<Base, Derived1, Derived2>;
    std::vector<Var> elems;
    elems.emplace_back(std::in_place_type<Base>);
    elems.emplace_back(std::in_place_type<Derived1>);
    elems.emplace_back(std::in_place_type<Derived2>);
    for (const auto& elem : elems) {
        const Base& x = std::visit(
            [](const auto& x) -> const Base& { return x; },
            elem);
        x.hi();
    }
}

输出：

Base
Derived1
Derived2

（现场演示）

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