C++ 如何多态地使用std:：variant的替代类型

我正在编写一个解析器，并使用

std:：variant

来表示AST的节点。对于基本表达式，我有如下内容：

struct Add;
struct Sub;
struct Mul;
struct Div;
typedef std::variant<Add, Sub, Mul, Div> Node;

struct-Add；
结构子系统；
结构Mul；
结构分区；
typedef std:：variant节点；

（实际的结构定义在后面，因为其中一些是指

节点

）

我发现这种方法比将

Node

声明为抽象基类和

Add

等声明为子类要好，因为它使我能够将使用AST的逻辑与AST本身分开。例如，计算表达式的代码可以使用

std:：visit

，而不需要使用虚拟的

evaluate

方法或执行类型检查和向下转换

我的问题是，我希望每个

节点都有一些字段，我希望在使用这些字段时能够对所有节点变量一视同仁

我唯一的策略是：


将
节点
定义为具有公共字段和单独的
std:：variant
成员的结构
在每个
节点
备选方案中分别定义字段，并为每个字段定义一个具有选择该字段的
const auto&
成员的访问者。换句话说，只需要使用访问者

还有别的办法吗？我真正想做的是用字段定义一个抽象基类，让所有的
节点
替代项（
添加
等）从该类继承，然后能够说，“我不知道这个
std:：variant
包含什么替代方案，但我知道它们都是这个基类的实例，我只想将它用作该类的实例。”
假设基类偏移量会因类而异（通常不能保证基类在C++中的偏移量为零）。显然，这意味着您需要知道变量中存储的实际类型，才能定位基类子对象

一旦你意识到这一点，你就会明白为什么你的选择是有效的：


如果公共字段是
节点
的一部分，则它们在
节点
如果使用访问者，它将查找实际类型，因此可以计算基类子对象的每类型偏移量
假设变量中的每个类型都有一些字段
std:：string\u视图标记（这是在每个类中写出来的，还是来自一个普通的、不一定是多态的基类，取决于您），您可以编写如下访问器：

std::string_view getToken(const Node& node)
{
  return std::visit([](const auto& n) { return n.token; }, node);
}


请注意，您不必手动添加重载-lambda中的
auto
实际上使lambda成为模板，因此您只需依赖编译时多态性。您将得到一个漂亮的跳转表（每个跳转表只返回适当的成员偏移）：

std:：\uu详细信息：：\uu变体：：\uu gen\u vtable\u implu
std:：visit的functor不需要为每个可选项都指定特定的重载，如果一个重载覆盖了其中的几个（与基类一样），那么就可以了。是什么阻止了所有类继承自一个公共基类，然后将它们全部包含在一个变体中？如果变量的所有成员都继承自同一个类，那么您检查的对象并不重要，您可以可靠地访问这些基类成员。@Jarod42如果我使用
std:：visit
，那么所有替代项是否继承自基类似乎并不重要。我修改了Max的示例，以便所有备选方案都继承自
Base
，并为
const Base&
定义了一个访问者，它使用
const auto&
生成了与他的示例完全相同的调度逻辑。这与MSalters的观点一致，即即使所有备选方案都继承自基类，它们也会得到相同的处理。@NathanOliver说，如果不确切知道它包含哪些备选方案，或者不使用访问者来处理所有情况，就无法使用
std:：variant
。即使我知道所有备选方案都继承自
Base
，我也不能只获取备选方案0，然后将其转换为
Base
引用。这将适用于联合，但是变量被标记，代码检查以确保变量实际包含您尝试使用的替代方案。我的意思是：“……即使所有替代方案都继承自基类，它们也不能被完全相同地对待。”感谢所有的详细信息。我对visitor方法感觉更好，因为它将使用跳转表，这不会比调用虚拟方法更昂贵。对。我在使用java之后回到了C++，所以我仍然处在单一的基类框架中。
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        ret
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        mov     rdx, qword ptr [rsi + 24]
        ret
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