如何将std::variant中的值提取为超类A*类型？

现有类定义如下：

class A {
    public:
    virtual std::string to_string() = 0;
};

class B : public A {
    public:
    std::string to_string(){
        return "B";
    }
};

class C : public A {
    public:
    std::string to_string(){
        return "C";
    }
};
 
class D {};

定义了一个std::variant<B*, C*, D*>类型的变量bcd，它可能存储B*或C*类型的值（也可能是D*）。程序需要将其内部值提取为超类A*类型，传入接收A*作为参数的方法。

显式指定类型（如A* a = std::get<C*>(bc);）可以正常运行，但无法提前知晓variant当前存储的类型。

尝试过两种方案均失败：

• 将A*加入variant，使用std::get<A*>(bc)访问，触发bad variant access；
• 尝试访客模式实现转换，代码如下：

class Visitor {
  template<typename TType>
  TType operator()(TType arg) {
    return arg;
  }
};
A* a2 = std::visit(visitor, bc);

编译报错：no type named ‘type’ in ‘std::conditional_t‘。

请问是否存在无需逐个使用std::get_if判断类型的优雅实现方式？

可以通过定制化的访客类实现类型统一转换，核心是让访客针对所有variant成员类型返回一致的A*类型（或处理非A子类的情况），确保std::visit能推导返回类型。

基础实现版本 #

struct ToAVisitor {
    // 对B*、C*直接向上转型为A*
    A* operator()(B* ptr) const {
        return ptr;
    }

    A* operator()(C* ptr) const {
        return ptr;
    }

    // 对D*返回nullptr（也可根据需求抛出异常）
    A* operator()(D* ptr) const {
        return nullptr;
    }
};

// 使用方式
A* a = std::visit(ToAVisitor{}, bcd);

原访客模式失败原因 #

你之前的访客类返回模板参数TType，导致访问不同类型时返回B*、C*、D*三种不同类型，std::visit无法确定统一的返回类型，因此编译报错。定制化访客强制所有分支返回A*，类型统一后即可正常编译。

通用模板版本（扩展性更强） #

如果后续有更多A的子类加入variant，可借助模板简化实现，避免逐个重载：

#include <type_traits>

struct ToAVisitor {
    // 匹配所有A的子类指针，自动转型为A*
    template<typename T>
    std::enable_if_t<std::is_base_of_v<A, std::remove_pointer_t<T>>, A*>
    operator()(T ptr) const {
        return ptr;
    }

    // 匹配非A子类的指针，返回nullptr
    template<typename T>
    std::enable_if_t<!std::is_base_of_v<A, std::remove_pointer_t<T>>, A*>
    operator()(T ptr) const {
        return nullptr;
    }
};

这个版本会自动识别所有继承自A的指针类型并完成转型，其他类型返回nullptr，无需为每个新子类添加重载。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者wittn