c++ - 如何在包含类型的变体上使用比较运算符？

Question

我在代码中大量使用变体，我需要在某些地方与内容进行比较，以测试变体内容的值(value)。

例如:

if(equals<int>(aVariant, 0)){
    //Something
} else {
    //Something else
}

我为此目的编写了这个简单的模板函数:

template<typename V, typename T>
inline bool equals(V& variant, T value){
    return boost::get<T>(&variant) && boost::get<T>(variant) == value;
}

这很好用，但代码开始难以阅读。我更喜欢这样使用比较运算符:

if(aVariant == 0){
    //Something
} else {
    //Something else
}

但我无法提供有效的运算符实现。问题是 == 运算符已经在编译时失败的变体中实现......

有人知道实现它的方法吗？或者禁用此限制的方法？即使我必须为变体中包含的每种可能类型实现一个版本，这也不是问题。

谢谢

Answer 1

如评论所述，我认为解决此难题的最简洁方法是加强 boost::variant<> 的实现具有允许客户端覆盖行为以供外部使用的运营商策略(实际上是每个运营商)。 (显然这是大量的通用编程工作)。

我已经实现一个解决方法。这使您可以为变体 实现自定义运算符，即使它已经在 boost/variant.hpp 中实现了这些运算符。 .

我的想法是使用 BOOST_STRONG_TYPEDEF .

我们的想法是通过使我们的变体具有不同的实际类型来打破重载解决方案(或者至少使我们的自定义重载成为首选解决方案)(这有点让人想起“绝望的”ADL 障碍: 你不能 un- using 范围内的可见名称，并且你不能转到“非军事化命名空间”(屏障)，因为冲突声明位于类命名空间本身；但您可以让它们不应用于您的“诱饵”类型)。

唉，这对 operator< 不太适用和家族，因为 boost strong-typedef 实际上非常努力地使用“基本”类型来保留(弱)总排序语义。在普通英语中:strong typedefs define operator< 还有(委派给基类型的实现)。

别担心，我们可以做一个 CUSTOM_STRONG_TYPEDEF 并继续我们的快乐之路。查看 main 中的测试用例以获得概念证明(下面的输出)。

由于描述了有趣的交互，我选择了 operator<对于这个演示，但我想你不会有任何方式获得自定义 operator==寻找您的变体类型。

#include <boost/variant.hpp>
#include <boost/lexical_cast.hpp>
#include <string>
#include <iostream>

/////////////////////////////////////////////////////
// copied and reduced from boost/strong_typedef.hpp
#define CUSTOM_STRONG_TYPEDEF(T, D)                                 \
struct D                                                            \
    /*: boost::totally_ordered1< D           */                     \
    /*, boost::totally_ordered2< D, T        */                     \
    /*> >                                    */                     \
{                                                                   \
    T t;                                                            \
    explicit D(const T t_) : t(t_) {};                              \
    D(){};                                                          \
    D(const D & t_) : t(t_.t){}                                     \
    D & operator=(const D & rhs) { t = rhs.t; return *this;}        \
    D & operator=(const T & rhs) { t = rhs; return *this;}          \
    operator const T & () const {return t; }                        \
    operator T & () { return t; }                                   \
    /*bool operator==(const D & rhs) const { return t == rhs.t; } */\
    /*bool operator<(const D & rhs) const { return t < rhs.t; }   */\
};

namespace detail
{
    typedef boost::variant<unsigned int, std::string> variant_t;

    struct less_visitor : boost::static_visitor<bool>
    {
        bool operator()(const std::string& a, int b) const
        { return boost::lexical_cast<int>(a) < b; }

        bool operator()(int a, const std::string& b) const
        { return a < boost::lexical_cast<int>(b); }

        template <typename T>
            bool operator()(const T& a, const T& b) const
            { return a < b; }
    };

    struct variant_less
    {
        less_visitor _helper;

        bool operator()(const variant_t& a, const variant_t& b) const
        { return boost::apply_visitor(_helper, a, b); }
    };
}

CUSTOM_STRONG_TYPEDEF(detail::variant_t, custom_vt);

namespace 
{
    bool operator<(const custom_vt& a, const custom_vt& b)
        { return detail::variant_less()(a, b); }

    std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const custom_vt& v)
        { return os << (const detail::variant_t&)v; }
}

int main()
{
    const detail::variant_t I(43), S("42");
    const custom_vt i(I), s(S);

    // regression test (compare to boost behaviour)
    std::cout << "boost:   " << I << " < " << S << ": " << std::boolalpha << (I<S) << "\n";
    std::cout << "boost:   " << S << " < " << I << ": " << std::boolalpha << (S<I) << "\n";

    // FIX1: clumsy syntax (works for boost native variants)
    detail::variant_less pred;
    std::cout << "clumsy:  " << i << " < " << s << ": " << std::boolalpha << pred(i,s) << "\n";
    std::cout << "clumsy:  " << s << " < " << i << ": " << std::boolalpha << pred(s,i) << "\n";

    std::cout << "clumsy:  " << I << " < " << S << ": " << std::boolalpha << pred(I,S) << "\n";
    std::cout << "clumsy:  " << S << " < " << I << ": " << std::boolalpha << pred(S,I) << "\n";

    // FIX2: neat syntax (requires a custom type wrapper)
    std::cout << "custom:  " << i << " < " << s << ": " << std::boolalpha << (i<s) << "\n";
    std::cout << "custom:  " << s << " < " << i << ": " << std::boolalpha << (s<i) << "\n";

}

输出:

boost:   43 < 42: true
boost:   42 < 43: false
clumsy:  43 < 42: false
clumsy:  42 < 43: true
clumsy:  43 < 42: false
clumsy:  42 < 43: true
custom:  43 < 42: false
custom:  42 < 43: true

当然，如果您想将 custom_vt 传递到使用 TMP 对变体进行操作的库 API，则可能会出现不幸的交互。然而，由于两者之间的无痛转换，您应该能够在适当的时候使用 detail::variant_t 来“杀出一条血路”。

这是您为在调用站点获得句法便利而必须付出的代价。