我应该使用什么来代替 void 作为变体中的替代类型之一？答案

【问题标题】：What should I use instead of void as one of the alternative types in an variant?我应该使用什么来代替 void 作为变体中的替代类型之一？
【发布时间】：2019-04-07 04:00:24
【问题描述】：

我想要一个变体，它可能包含类型 Foo、（不相交的）类型 Bar 或什么都没有。好吧，很自然，我在考虑使用std::variant<Foo, Bar, void> - 但这似乎不起作用。也就是说，您可以定义此类型，但如果您尝试实例化此类型，则会失败（GCC 8.2）。

那我用什么代替呢？某种空结构？

【问题讨论】：

标签： c++ c++17 variant monostate std-variant

【解决方案1】：

您真正想要的是具有单个可能值的替代类型 - 而不是 void，它具有 no 可能值（并且在其他方法）。换句话说：unit type 而不是bottom type。

作为<variant> 的一部分，标准库为此用例定义了一个“单元类型”：std::monostate（是的，它本质上是一个空结构）。使用它。

例子：

#include <variant>

using Foo = int;
using Bar = double;

int main() {
    std::variant<std::monostate, Foo, Bar> v; 
    v = Foo{}; 
}

请注意，与问题不同，单可能值类型是 first 替代方案；即使Foo 不是，这也允许变量是默认可构造的。此外，以这种方式构造变体可能比构造 Foo 更便宜/更快，即使它是可默认构造的。

【讨论】：

struct { }; 作为void 的替代品并不是什么新鲜事。新的（对我来说）是它从 C++17 开始成为 std 库的一部分（如 std::monostate）。 ;-)
抱歉，我不是说这种冒犯性的 - 只是在我读到 std::monostate 后感到惊讶。 “有或无”让我想起了std::optional，但我相信你的std::variant 的内存占用甚至更低（尽管这可能取决于实现细节）。
@Scheff: 这不是“我的”... :-) 另外，我怀疑std::variant<std::monotone, T> 的内存占用低于std::optional<T>...
我曾经深入研究过std::optional 的代码（出于好奇），我相信无论是否构建它，它都会存储在有效负载旁边（但这是不久前的事了——我可能会失败）。我假设，std::variant 不需要这样额外的“管理员”，是吗？出于好奇，我将 your std::variant<std::monostate, Foo, Bar> 与 my 替代 std::optional<std::variant<Foo, Bar> > 进行了比较，我不喜欢：Live Demo on coliru。（我已经否认std 类的实现可能不同。）
std::variant 需要存储当前占用变体的类型的索引（并在异常情况下允许无类型）。