标准库头文件 <variant>

此头文件是通用工具库的一部分。

包含
<compare> (C++20)	三路比较运算符支持
类
variant (C++17)	类型安全的可辨识联合体 (类模板)
monostate (C++17)	用作非可默认构造类型的 `variant` 的首个可选项的占位符类型 (类)
bad_variant_access (C++17)	非法地访问 `variant` 的值时抛出的异常 (类)
variant_sizevariant_size_v (C++17)	在编译时获得 `variant` 可选项列表的大小 (类模板) (变量模板)
variant_alternativevariant_alternative_t (C++17)	在编译时获得以其下标指定的可选项的类型 (类模板) (别名模板)
std::hash<std::variant> (C++17)	特化 std::hash 算法 (类模板特化)
常量
variant_npos (C++17)	非法状态的 `variant` 的下标 (常量)
函数
visit (C++17)	以一或多个 `variant` 所保有的各实参调用所提供的函数对象 (函数模板)
holds_alternative (C++17)	检查某个 `variant` 是否当前持有某个给定类型 (函数模板)
std::get(std::variant) (C++17)	以给定索引或类型（若类型唯一）读取 `variant` 的值，错误时抛出异常 (函数模板)
get_if (C++17)	以给定索引或类型（若其唯一），获得指向被指向的 variant 的值的指针，错误时返回空指针 (函数模板)
operator==operator!=operator<operator<=operator>operator>=operator<=> (C++17)(C++17)(C++17)(C++17)(C++17)(C++17)(C++20)	以所含值比较 `variant` 对象 (函数模板)
std::swap(std::variant) (C++17)	特化 std::swap 算法 (函数)

概要

#include <compare>
 
namespace std {
  // 类模板 variant
  template<class... Types>
    class variant;
 
  // variant helper classes
  template<class T> struct variant_size;                        // 不定义
  template<class T> struct variant_size<const T>;
  template<class T>
    inline constexpr size_t variant_size_v = variant_size<T>::value;
 
  template<class... Types>
    struct variant_size<variant<Types...>>;
 
  template<size_t I, class T> struct variant_alternative;       // 不定义
  template<size_t I, class T> struct variant_alternative<I, const T>;
  template<size_t I, class T>
    using variant_alternative_t = typename variant_alternative<I, T>::type;
 
  template<size_t I, class... Types>
    struct variant_alternative<I, variant<Types...>>;
 
  inline constexpr size_t variant_npos = -1;
 
  // 值访问
  template<class T, class... Types>
    constexpr bool holds_alternative(const variant<Types...>&) noexcept;
 
  template<size_t I, class... Types>
    constexpr variant_alternative_t<I, variant<Types...>>& get(variant<Types...>&);
  template<size_t I, class... Types>
    constexpr variant_alternative_t<I, variant<Types...>>&& get(variant<Types...>&&);
  template<size_t I, class... Types>
    constexpr const variant_alternative_t<I, variant<Types...>>&
      get(const variant<Types...>&);
  template<size_t I, class... Types>
    constexpr const variant_alternative_t<I, variant<Types...>>&&
      get(const variant<Types...>&&);
 
  template<class T, class... Types>
    constexpr T& get(variant<Types...>&);
  template<class T, class... Types>
    constexpr T&& get(variant<Types...>&&);
  template<class T, class... Types>
    constexpr const T& get(const variant<Types...>&);
  template<class T, class... Types>
    constexpr const T&& get(const variant<Types...>&&);
 
  template<size_t I, class... Types>
    constexpr add_pointer_t<variant_alternative_t<I, variant<Types...>>>
      get_if(variant<Types...>*) noexcept;
  template<size_t I, class... Types>
    constexpr add_pointer_t<const variant_alternative_t<I, variant<Types...>>>
      get_if(const variant<Types...>*) noexcept;
 
  template<class T, class... Types>
    constexpr add_pointer_t<T>
      get_if(variant<Types...>*) noexcept;
  template<class T, class... Types>
    constexpr add_pointer_t<const T>
      get_if(const variant<Types...>*) noexcept;
 
  // 关系运算符
  template<class... Types>
    constexpr bool operator==(const variant<Types...>&, const variant<Types...>&);
  template<class... Types>
    constexpr bool operator!=(const variant<Types...>&, const variant<Types...>&);
  template<class... Types>
    constexpr bool operator<(const variant<Types...>&, const variant<Types...>&);
  template<class... Types>
    constexpr bool operator>(const variant<Types...>&, const variant<Types...>&);
  template<class... Types>
    constexpr bool operator<=(const variant<Types...>&, const variant<Types...>&);
  template<class... Types>
    constexpr bool operator>=(const variant<Types...>&, const variant<Types...>&);
  template<class... Types> requires (three_way_comparable<Types> && ...)
    constexpr common_comparison_category_t<compare_three_way_result_t<Types>...>
      operator<=>(const variant<Types...>&, const variant<Types...>&);
 
  // 观览
  template<class Visitor, class... Variants>
    constexpr /* 见描述 */ visit(Visitor&&, Variants&&...);
  template<class R, class Visitor, class... Variants>
    constexpr R visit(Visitor&&, Variants&&...);
 
  // 类 monostate
  struct monostate;
 
  // monostate 关系运算符
  constexpr bool operator==(monostate, monostate) noexcept;
  constexpr strong_ordering operator<=>(monostate, monostate) noexcept;
 
  // 特化的算法
  template<class... Types>
    void swap(variant<Types...>&, variant<Types...>&) noexcept(/* 见描述 */);
 
  // 类 bad_variant_access
  class bad_variant_access;
 
  // 散列支持
  template<class T> struct hash;
  template<class... Types> struct hash<variant<Types...>>;
  template<> struct hash<monostate>;
}
 
// 弃用
namespace std {
  template<class T> struct variant_size<volatile T>;
  template<class T> struct variant_size<const volatile T>;
 
  template<size_t I, class T> struct variant_alternative<I, volatile T>;
  template<size_t I, class T> struct variant_alternative<I, const volatile T>;
}

类模板 std::variant

namespace std {
  template<class... Types>
  class variant {
  public:
    // 构造函数
    constexpr variant() noexcept(/* 见描述 */);
    constexpr variant(const variant&);
    constexpr variant(variant&&) noexcept(/* 见描述 */);
 
    template<class T>
      constexpr variant(T&&) noexcept(/* 见描述 */);
 
    template<class T, class... Args>
      constexpr explicit variant(in_place_type_t<T>, Args&&...);
    template<class T, class U, class... Args>
      constexpr explicit variant(in_place_type_t<T>, initializer_list<U>, Args&&...);
 
    template<size_t I, class... Args>
      constexpr explicit variant(in_place_index_t<I>, Args&&...);
    template<size_t I, class U, class... Args>
      constexpr explicit variant(in_place_index_t<I>, initializer_list<U>, Args&&...);
 
    // destructor
    ~variant();
 
    // 赋值
    constexpr variant& operator=(const variant&);
    constexpr variant& operator=(variant&&) noexcept(/* 见描述 */);
 
    template<class T> variant& operator=(T&&) noexcept(/* 见描述 */);
 
    // 修改器
    template<class T, class... Args>
      T& emplace(Args&&...);
    template<class T, class U, class... Args>
      T& emplace(initializer_list<U>, Args&&...);
    template<size_t I, class... Args>
      variant_alternative_t<I, variant<Types...>>& emplace(Args&&...);
    template<size_t I, class U, class... Args>
      variant_alternative_t<I, variant<Types...>>& emplace(initializer_list<U>, Args&&...);
 
    // 值状态
    constexpr bool valueless_by_exception() const noexcept;
    constexpr size_t index() const noexcept;
 
    // 交换
    void swap(variant&) noexcept(/* 见描述 */);
  };
}

类 std::monostate

struct monostate{};

类 std::bad_variant_access

class bad_variant_access : public exception {
public:
  // 特殊成员函数的规范见 [exception]
  const char* what() const noexcept override;
};

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类模板 std::variant

类 std::monostate

类 std::bad_variant_access

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