高端操作:不用继承我也能实现多态-凡亿教育课堂

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高端操作:不用继承我也能实现多态

程序喵大人

2023-02-02 14:32:01  1093

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大家应该都知道C++17引入了variant，这篇文章我们来研究下它究竟有啥用。

本期目录

variant是什么？

为什么要引入variant？

如何确定variant中当前存放的数据类型？

variant为什么要搭配monostate？

如何用variant实现多态？

variant这货类似于union，可以存放多种类型的数据，但任何时刻最多只能存放其中一种类型。

这里大家可能有些疑问，既然有了union，那为啥还要引入variant呢？

那肯定是因为union有缺点呗。

看这段union的基本用法：

union MyUnion { int a; float b; double c;};
void test_simple_union() { MyUnion u; u.a = 1; std::cout << u.a="">"\n"

;
u.b = 1.32f; std::cout << u.b="">"\n"

;
u.c = 2.32; std::cout << u.c="">"\n"

;}

union貌似也只能这么使用，没有其他方法。

这里有一个很重要的点，我没法获取当前存储的数据是什么类型，比如我当前存储的是float，但是却按int方式获取，这不就坏事了吗。

再看一段代码：

struct A { A() = default; A(int aa) : a{aa} { std::cout <<>"A() \n"

; } ~A() { std::cout <<>"~A() \n"

; } int a;};
struct B { B() = default; B(float bb) : b{bb} { std::cout <<>"B() \n"

; } ~B() { std::cout <<>"~B() \n"

; } float b;};
union MyStructUnion { A a; B b; /** * @brief 在析构函数中我要做什么？不知道当前类型究竟是A还是B * 那调用 a.~A() 还是 b.~B() ? */ ~MyStructUnion() { std::cout <<>"~MyStructUnion() \n"

; }};
/** * @brief 需要手动调用析构函数 * */void test_struct_union() { MyStructUnion u;
new (&u.a) A(1); std::cout << u.a.a="">"\n"

; u.a.~A();
u.b = B(2.3f); std::cout << u.b.b="">"\n"

; u.b.~B();}

这里可以看到，union无法自动处理构造和析构等逻辑，它需要用户手动调用相关函数才行，这就导致使用它union存储自定义类型时特别麻烦。

所以，variant诞生：struct C { C() = default; C(std::string cc) : c{cc} { std::cout <<>"C() \n"

; } ~C() { std::cout <<>"~C() \n"

; } std::string c;};
/** * @brief 使用variant完全不需要手动调用构造和析构函数，它会自动处理好所有逻辑，非常方便 * */void test_variant() { std::variant u; ///< 下面很快就会介绍monostate u = 1; std::cout <<>std::get(u).a <<>"\n"; u = std::string("dsd"); std::cout <<>std::get(u).c <<>"\n";}

使用variant完全不需要手动调用构造和析构函数，它会自动处理好所有逻辑，非常方便。

这里还遗留个问题，即如何判断variant内部当前存储的数据是什么类型？别着急，后面会介绍。

在这之前还需要介绍个知识点：monostate。

首先，普通的variant使用方法如下：

void test_variant() { std::variant var; var = 12; std::cout <<>std::get(var) <<>"\n"; var = 12.1f; std::cout <<>std::get(var) <<>"\n";}

这也是常规的variant使用方法。那我如果存储个自定义类型呢？

void test_monostate2() { ///< 编译失败，S如果没有构造函数，需要加monostate std::variant var; var = 12; std::cout <<>std::get(var).value <<>"\n";}

这里会编译失败，因为S没有无参默认构造函数，无法默认直接声明，所以这里需要加个monostate，表示默认情况下它的存储类型就是monostate。

然后可以这样使用：

void test_monostate() { std::variant var; var = 12; std::cout <<>std::get(var).value <<>"\n";}

那如何获取variant内部存储的类型呢？

其实variant有一个index()方法可以做到。