如何流std：：variant<.，...>

Question

我的std::variant包含可流类型：

std::variant<int, std::string> a, b;
a = 1;
b = "hi";
std::cout << a << b << std::endl;

使用g++7进行-std=c++1z编译将返回编译时错误。

节选：

test.cpp: In function 'int main(int, char**)':
test.cpp:10:13: error: no match for 'operator<<' (operand types are 'std::ostream {aka std::basic_ostream<char>}' and 'std::variant<int, std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > >')
   std::cout << a << b << std::endl;
   ~~~~~~~~~~^~~~

表面上看，std::variant<int, std::string>无法流。如何实现将变体直接流到输出流？

预期产出：

1hi

Answer 1

这也会流嵌套变体。

template<class T>
struct streamer {
    const T& val;
};
template<class T> streamer(T) -> streamer<T>;

template<class T>
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, streamer<T> s) {
    os << s.val;
    return os;
}

template<class... Ts>
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, streamer<std::variant<Ts...>> sv) {
   std::visit([&os](const auto& v) { os << streamer{v}; }, sv.val);
   return os;
}

用作：

std::cout << streamer{a} << streamer{b} << '\n';

Answer 2

不确定这是个好主意，但我想您可以为std::variant定义一个std::variant。

只是为了好玩，我已经意识到了在下面的例子中可以看到的(我想可以简化一点)

#include <variant>
#include <iostream>

template <std::size_t I, typename T0, typename ... Ts>
std::enable_if_t<(I == 1U+sizeof...(Ts)), std::ostream &>
   streamV (std::ostream & s, std::variant<T0, Ts...> const &)
 { return s; }

template <std::size_t I, typename T0, typename ... Ts>
std::enable_if_t<(I < 1U+sizeof...(Ts)), std::ostream &>
   streamV (std::ostream & s, std::variant<T0, Ts...> const & v)
 { return I == v.index() ? s << std::get<I>(v) : streamV<I+1U>(s, v); }

template <typename T0, typename ... Ts>
std::ostream & operator<< (std::ostream & s, 
                           std::variant<T0, Ts...> const & v)
 { return streamV<0U>(s, v); }

int main ()
 {
   std::variant<int, std::string> a, b;
   a = 1;
   b = "hi";
   std::cout << a << b << std::endl;
}

-编辑--

另一种编写streamV()助手函数的方法，不使用T0, Ts...类型，但使用std::variant_size_v

template <std::size_t I, typename V>
std::enable_if_t<(I == std::variant_size_v<V>), std::ostream &>
   streamV (std::ostream & s, V const &)
 { return s; }

template <std::size_t I, typename V>
std::enable_if_t<(I < std::variant_size_v<V>), std::ostream &>
   streamV (std::ostream & s, V const & v)
 { return I == v.index() ? s << std::get<I>(v) : streamV<I+1U>(s, v); }

--编辑2 --

正如T.C.所指出的(谢谢！)我只(用streamV())实现了一个效率较低、兴趣较少和使用较少的std::visit()版本。

使用std::visit()，我的示例可以变得更简单

#include <variant>
#include <iostream>

template <typename T0, typename ... Ts>
std::ostream & operator<< (std::ostream & s,
                           std::variant<T0, Ts...> const & v)
 { std::visit([&](auto && arg){ s << arg;}, v); return s; }

int main ()
 {
   std::variant<int, std::string> a, b;
   a = 1;
   b = "hi";
   std::cout << a << b << std::endl;
}

重复一遍:只是为了好玩，因为我不认为定义operator<<()而不是标准类型是个好主意。

我建议T.C.的解决方案，该解决方案将变量实例封装为特定类中的流。

Answer 3

注意:下面的示例是从Igor Tandetnik关于问题本身的评论中提取的。

std::visit是标准库中的一个函数，可用于此目的：

#include <variant>
#include <iostream>

int main() {
    std::variant<int, std::string> value = 42;

    std::visit([](const auto &elem) { std::cout << elem << '\n'; }, value);
}

上面的片段本质上是一种奇特的写作方式：

#include <variant>
#include <iostream>

int main() {
    std::variant<int, std::string> value = 42;

    if(std::holds_alternative<int>(value)) {
      std::cout << std::get<int>(value) << '\n';
    } else {
      std::cout << std::get<std::string>(value) << '\n';
    }
}