C++模板元编程详细教程（之十一）

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#c++

于 2023-02-16 13:29:12 首次发布

文章介绍了C++模板元编程中的访问函数实现，包括visit_detail_invoke和visit_detail的辅助函数，以及visit主函数，展示了如何在编译期处理variant的所有情况。此外，文章探讨了模板范式的核心思想，通过对比OOP范式和模板范式的实现方式，阐述了模板范式倾向于在编译期确定更多事情的特点，并给出了一个使用模板判断类型是否包含特定方法的例子。最后，文章讨论了C++中模板元编程的优缺点以及实际开发中的应用考量。

前序文章请看：
C++模板元编程详细教程（之一）
C++模板元编程详细教程（之二）
C++模板元编程详细教程（之三）
C++模板元编程详细教程（之四）
C++模板元编程详细教程（之五）
C++模板元编程详细教程（之六）
C++模板元编程详细教程（之七）
C++模板元编程详细教程（之八）
C++模板元编程详细教程（之九）
C++模板元编程详细教程（之十）

访问函数

上一节我们介绍了如何编写一个「访问器」，以及用std::visit来实现访问。那么这一节就来手撸一个访问函数visit，用于使用访问器来访问variant。

前面我们介绍过如何写一个动态的get方法，这里的思路与它如出一辙，在静态编译期把variant的所有情况都生成一个对应的方法，这里我们就需要与访问器进行关联，调用对应的访问方法。等到运行时，根据当前variant的index值选择调用对应的访问函数。

我们这里只实现一个支持单个variant的情况，如果读者希望实现一个跟STL中相同的支持多个variant的情况可以尝试自行完成。话不多说，直接上代码：

// 辅助函数2
template <typename Visitor, typename R, typename Variant, size_t Index>
R visit_detail_invoke(Visitor &&vis, Variant &&var) {
   
   
  return std::invoke(vis, std::get<Index>(var));
}

// 辅助函数1
template <typename Visitor, typename R, typename Variant, size_t... Index>
R visit_detail(Visitor &&vis, Variant &&var, const std::index_sequence<Index...> &) {
   
   
  std::array<R(Visitor &&, void *), std::variant_size_v<Variant>> funcs {
   
   
    // 按照变参展开，如果遇到类型相同的也会匹配同一个函数实例
    &visit_detail_invoke<Visitor, R, Variant, Index>...
  };
  // 根据运行期的index选择调用哪个函数
  return funcs.at(var.index())(vis, var);
}

template <typename Visitor, typename... Args>
auto visit(Visitor &&vis, std::variant<Args...> &&var) -> decltype(vis(std::get<0>(var))) {
   
   
  using R = decltype(vis(std::get<0>(var)