GNU：：C++实现中的更改

Question

我有以下关于std::variant用法的示例：

#include <iostream>
#include <string>
#include <variant>

class Cat {
public:
    const std::string& getSound() const { return sound; };

private:
    std::string sound = "Meow.";
};

class Dog {
public:
    const std::string& getSound() const { return sound; };

private:
    std::string sound = "Bark.";
};

class House {
public:
    void resetAnimal(const auto&& animal) { v = std::move(animal); }
    const auto& getAnimal() const {
        return std::visit([](const auto& animal) -> decltype(animal)&
                          { return animal; }, v);
    }

private:
    std::variant<Cat, Dog> v;
};

int main() {
    House house;
    house.resetAnimal(Cat());

    std::cout << house.getAnimal().getSound() << std::endl;

    house.resetAnimal(Dog());

    std::cout << house.getAnimal().getSound() << std::endl;
    
    return 0;
}

有趣的是，它用压缩器编译，从g++-8到g++-10。(使用标志-std=c++17和-fpermissive)，并在使用g++-11时失败。如果它编译，它就会像预期的那样工作--打印“Meow.‘”。还有“巴克”在不同的线路上。错误信息看起来如下(g++-11)：

In file included from <source>:3:
/opt/compiler-explorer/gcc-11.1.0/include/c++/11.1.0/variant: In instantiation of 'constexpr decltype(auto) std::visit(_Visitor&&, _Variants&& ...) [with _Visitor = House::getAnimal() const::<lambda(const auto:23&)>; _Variants = {const std::variant<Cat, Dog>&}]':
<source>:25:26:   required from here
/opt/compiler-explorer/gcc-11.1.0/include/c++/11.1.0/variant:1758:29: error: static assertion failed: std::visit requires the visitor to have the same return type for all alternatives of a variant
 1758 |               static_assert(__visit_rettypes_match,
      |                             ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
/opt/compiler-explorer/gcc-11.1.0/include/c++/11.1.0/variant:1758:29: note: '__visit_rettypes_match' evaluates to false
<source>: In member function 'const auto& House::getAnimal() const':
<source>:26:48: error: forming reference to void
   26 |                           { return animal; }, v);
      |                                                ^
Compiler returned: 1

在使用MSVC进行填充时，我得到了含义非常接近的消息。我的问题是：

• 是否可以使用g++-11编译示例代码？如果答案是“是”，那怎么回答？
• 为什么添加-fpermissive使g++压缩器在这种情况下工作呢？
• 是否可以使用MSVC编译示例代码？
• 是否可以使用clang进行编译？(我试过了)

我知道继承和模板。我只是有兴趣，有没有可能像我在这个例子中做的那样。

Answer 1

gcc-8允许这样做是错误的，当您尝试使用它时会产生坏代码。

暂且不谈std::visit()和std::variant<>的官方定义，从纯语言的角度来看，这是直觉上的情况。

为了演示这一点，让我们问自己一个问题：“getAnimal()的返回类型是什么？”毕竟，这必须在编译时确定。

返回auto的函数的返回类型完全由其参数决定。在这种情况下，只有House this，而没有其他任何东西。因此，变体的当前状态不能影响返回的类型。可能是什么？也许是某种推断的受抚养人variant<>？但是这样就不能直接调用getSound()了，所以不可能是它。

让我们不要再想了，我们可以用typeid()自己检查一下

using T = decltype(std::declval<House>().getAnimal());
std::cout << typeid(T).name() << "\n";

// ...
result:
  3Cat

看来我们只会把猫从这个功能中救出来！我们可以通过稍微修改代码来确认这一点：

class Cat {
public:
    const std::string& getSound() const { 
      std::cout << "I am cat\n"; 
      return sound; 
    };

private:
    std::string sound = "Meow.";
};

class Dog {
public:
    const std::string& getSound() const { 
      std::cout << "I am dog\n"; 
      return sound; 
    };

private:
    std::string sound = "Bark.";
};

//...
result:
  I am cat
  Meow.
  I am cat    <--------- !!!!!!
  Bark.

在您的示例中，它“工作”这一事实是一个小奇迹，因为Cat和Dog恰好具有等效的内存布局。

它仍然是未定义的行为，即使它“有效”。

Answer 2

对于科技促进发展:访问，访问者是一个可调用的函数，它可以从变体返回相同类型的R。您的访客返回不同类型。GCC的libstdc++直到GCC11才检查这条规则。这是更新后，诊断添加了：libstdc++：修正访问者返回类型诊断[PR97449]。