函數的多重返回類型-C ++

Question

是否有任何方法（傳統方法或否方法）可從函數中在多個指定的返回類型之間進行選擇。 例如：

/* Concept code... */
class var {
    public:
        union {
            bool _bool;
            int _int;
            char* _char_pointer;
        } primitive_value;
        std::string type;

        var(bool arg) { primitive_value._bool = arg; type = "bool"; }
        var(int arg) { primitive_value._int = arg; type = "int"; }
        var(char* arg) { primitive_value._char_pointer = arg; type = "char*"; }

        // Function/ method that could return `bool`, `int` or `char*`
        <bool, int, char*> valueOf() const {
            if (type == "bool") return primitive_value._bool;
            else if (type == "int") return primitive_value._int;
            else if (type == "char*") return primitive_value._char_pointer;
        }
};

我在這里看到一個類似問題的參考，建議使用void*指針或union ，但是我還沒有完全理解它們是如何工作的。

不允許使用任何容器類型（例如std::any ， std::optional ， std::variant ），因為我想知道是否還有替代方法。

補充一點，這一切都是出於好奇 。 目前，我正在搜索optional和variant頭文件，以了解我所要求的功能是如何實現的，但到目前為止還算不上成功。

我希望這里的平台可以為這個潛在問題提供實用的解決方案。

Answer 1

您可以混合使用模板函數和if constexpr （C ++ 17）：

template<typename T>
T valueOf() const {
    if constexpr(std::is_same<T, bool>) return _boolValueOf();
    else if constexpr(std::is_same<T, int>) return _intValueOf();
    else if constexpr(std::is_same<T, std::string>) return _std_stringValueOf();
}

需要傳遞類型，但是簽名可以是：

template<typename T>
T valueOf(const T& d) const {
    if constexpr(std::is_same<T, bool>) return _boolValueOf(d);
    else if constexpr(std::is_same<T, int>) return _intValueOf(d);
    else if constexpr(std::is_same<T, std::string>) return _std_stringValueOf(d);
}

Answer 2

高級推薦的解決方案是std::any ， std::variant ， std::optional 。 低級，駭人聽聞的危險，最終解決方案是union ， void*, static_cast ……如果您都不想要，那就static_cast嘗試了。 您最終想用C ++做到嗎？

如果對這些高級工具的實現感興趣，則可以檢查開源實現的源代碼。 但是，您最終會發現，這些實現使用了上面指出的底層構造。

Answer 3

首先要具有不同的返回類型，您需要使用模板來區分功能。 然后，您可以例如調用var(true).valueOf<bool>() 。 您將必須在每次調用時指定模板，以便編譯器知道要使用的函數（和返回類型）。 不能單憑此推論。

其次，var.type是只能在運行時檢查的字符串。 因此var(42).valueOf<bool>()編譯就很好。 您將必須在運行時對照模板參數檢查var.type，並在類型不匹配時引發異常。

不是理想的設計。

Answer 4

對於您的valueOf函數，imo也是用戶定義的轉換 ：

operator std::string()
    {
        return primitive_value._char_pointer;
    }
    operator bool()
    {
        return primitive_value._bool;
    }
    operator int()
    {
        return primitive_value._int;
    }
    ......

然后，您可以像這樣使用：

var v1("hello");
var v2(true);
var v3(10);
std::string a = v1;
bool b = v2;
int c = v3;

std::cerr << static_cast<std::string>(v1) << '\n';
std::cerr << std::boolalpha << static_cast<bool>(v2) << '\n';
std::cerr << static_cast<int>(v3) << '\n';

如果仍然希望使用函數，只需添加一個operator() ：

var
operator()()
{
    return *this;
}

那么你也能：

var v1("hello");
var v2(true);
var v3(10);
std::string a = v1();
bool b = v2();
int c = v3();

但是還是有點難看吧？ 只需添加您的valueOf函數：

var
valueOf()
{
    return *this;
}

然后：

var v1("hello");
var v2(true);
var v3(10);
std::string a = v1.valueOf();
bool b = v2.valueOf();
int c = v3.valueOf();

但是這些解決方案有很多局限性。 if constexpr Matthieu Brucher提供的if constexpr更強大。 只是在這里提供一個想法：）。 但是請注意，與constexpr不同，我提供的方法實際上不是多種類型的return ，而是用戶定義的轉換。

當然，還有更多解決方案，例如sfinae（在返回類型中使用enable_if和is_same）或標簽分發，但它們都需要模板