一、提要

????????Boost.Variant 提供了一個類似于 union 的名為 boost::variant 的類。您可以將不同類型的值存儲在 boost::variant 變量中。在任何時候只能存儲一個值。分配新值時，舊值將被覆蓋。但是，新值的類型可能與舊值不同。唯一的要求是這些類型必須作為模板參數(shù)傳遞給 boost::variant，這樣它們才能為 boost::variant 變量所知。

????????boost::variant 支持任何類型。例如，可以將 std::string 存儲在 boost::variant 變量中——這在 C++11 之前使用聯(lián)合是不可能的。在 C++11 中，對聯(lián)合的要求被放寬了?，F(xiàn)在聯(lián)合可以包含一個 std::string。因為 std::string 必須使用placement new 進(jìn)行初始化，并且必須通過顯式調(diào)用析構(gòu)函數(shù)來銷毀，所以使用 boost::variant 仍然有意義，即使在 C++11 開發(fā)環(huán)境中也是如此。

二、示例

????????示例 24.1。使用 boost::variant

#include <boost/variant.hpp>
#include <string>
int main()
{
  boost::variant<double, char, std::string> v;
  v = 3.14;
  v = 'A';
  v = "Boost";
}

????????boost::variant 在 boost/variant.hpp 中定義。因為 boost::variant 是一個模板，所以必須至少指定一個參數(shù)。一個或多個模板參數(shù)指定支持的類??型。在示例 24.1 中，v 可以存儲類型為 double、char 或 std::string 的值。但是，如果您嘗試將 int 類型的值分配給 v，則生成的代碼將無法編譯。

????????示例 24.2。使用 boost::get() 訪問 boost::variant 中的值

#include <boost/variant.hpp>
#include <string>
#include <iostream>
int main()
{
  boost::variant<double, char, std::string> v;
  v = 3.14;
  std::cout << boost::get<double>(v) << '\n';
  v = 'A';
  std::cout << boost::get<char>(v) << '\n';
  v = "Boost";
  std::cout << boost::get<std::string>(v) << '\n';
}

????????要顯示 v 的存儲值，請使用獨立函數(shù) boost::get()（參見示例 24.2）。

????????boost::get() 期望對應(yīng)變量的有效類型之一作為模板參數(shù)。指定無效類型將導(dǎo)致運行時錯誤，因為類型驗證不會在編譯時進(jìn)行。

????????boost::variant 類型的變量可以寫入標(biāo)準(zhǔn)輸出流等流，從而繞過運行時錯誤的風(fēng)險（參見示例 24.3）。

????????示例 24.3。在流上直接輸出 boost::variant

#include <boost/variant.hpp>
#include <string>
#include <iostream>
int main()
{
  boost::variant<double, char, std::string> v;
  v = 3.14;
  std::cout << v << '\n';
  v = 'A';
  std::cout << v << '\n';
  v = "Boost";
  std::cout << v << '\n';
}

????????對于類型安全的訪問，Boost.Variant 提供了一個名為 boost::apply_visitor() 的函數(shù)。

????????示例 24.4。使用訪問者來提升::variant

#include <boost/variant.hpp>
#include <string>
#include <iostream>
struct output : public boost::static_visitor<>
{
  void operator()(double d) const { std::cout << d << '\n'; }
  void operator()(char c) const { std::cout << c << '\n'; }
  void operator()(std::string s) const { std::cout << s << '\n'; }
};
int main()
{
  boost::variant<double, char, std::string> v;
  v = 3.14;
  boost::apply_visitor(output{}, v);
  v = 'A';
  boost::apply_visitor(output{}, v);
  v = "Boost";
  boost::apply_visitor(output{}, v);
}

????????作為其第一個參數(shù)，boost::apply_visitor() 期望從 boost::static_visitor 派生的類的對象。此類必須為它所作用的 boost::variant 變量使用的每種類型重載 operator()。因此，在示例 24.4 中，運算符重載了 3 次，因為 v 支持 double、char 和 std::string 類型。

????????boost::static_visitor 是一個模板。 operator() 的返回值類型必須指定為模板參數(shù)。如果運算符沒有返回值，則不需要模板參數(shù)，如示例中所示。

????????傳遞給 boost::apply_visitor() 的第二個參數(shù)是一個 boost::variant 變量。

????????boost::apply_visitor() 自動為第一個參數(shù)調(diào)用 operator() ，該參數(shù)與當(dāng)前存儲在第二個參數(shù)中的值的類型相匹配。這意味著每次調(diào)用 boost::apply_visitor() 時，示例程序都會使用不同的重載運算符——首先是用于 double 的運算符，然后是用于 char 的運算符，最后是用于 std::string 的運算符。

????????boost::apply_visitor() 的優(yōu)點不僅在于自動調(diào)用正確的運算符。此外，boost::apply_visitor() 確保為 boost::variant 變量支持的每種類型都提供了重載運算符。如果未定義三個重載運算符之一，則無法編譯代碼。

????????如果重載的運算符在功能上是等效的，則可以使用模板簡化代碼（參見示例 24.5）。

????????示例 24.5。使用帶有 boost::variant 函數(shù)模板的訪問者

#include <boost/variant.hpp>
#include <string>
#include <iostream>
struct output : public boost::static_visitor<>
{
  template <typename T>
  void operator()(T t) const { std::cout << t << '\n'; }
};
int main()
{
  boost::variant<double, char, std::string> v;
  v = 3.14;
  boost::apply_visitor(output{}, v);
  v = 'A';
  boost::apply_visitor(output{}, v);
  v = "Boost";
  boost::apply_visitor(output{}, v);
}

????????因為 boost::apply_visitor() 確保了編譯時代碼的正確性，所以應(yīng)該優(yōu)先于 boost::get()。