C++中std::variant与std::shared_ptr配合使用报错问题排查

编译错误信息 #

In static member function ‘static std::shared_ptr<std::variant<MyClass<InputClass1>, MyClass<InputClass2> > > MyCreatorClass::create()’:    main.cpp:34:57: error: could not convert ‘std::make_shared(_Args&& ...) [with _Tp = MyClass; _Args = {}]()’ from ‘shared_ptr>’ to ‘shared_ptr, MyClass >>’

问题代码 #

#include <iostream>
#include <variant>
#include <memory>

using namespace std;

struct InputClass1{
    static std::string MyName(){
        return "InputClass1";
    }
};

struct InputClass2{
    static std::string MyName(){
        return "InputClass2";
    }
};

template<class InputClass>
class MyClass{
    public:
     MyClass(){
         std::cout<<InputClass::MyName();
     }
};

class MyCreatorClass{
    using VariantType = std::variant<MyClass<InputClass1>, MyClass<InputClass2>>;

    public:
       static std::shared_ptr<VariantType> create(){
           return std::make_shared<MyClass<InputClass2>>();
       } // Am I using the variant the right way here?
};

int main()
{
    cout<<"Hello World";
    MyCreatorClass::create();
    return 0;
}

用户问题 #

是否正确使用了std::variant？该如何解决这个编译错误？

错误原因与修复方案 #

错误本质 #

create函数声明返回的是std::shared_ptr<VariantType>（即shared_ptr<variant<MyClass<InputClass1>, MyClass<InputClass2>>>），但实际返回的是shared_ptr<MyClass<InputClass2>>，两个类型完全不兼容，编译器无法自动转换，因此抛出错误。

修复方法 #

你需要将MyClass<InputClass2>的实例放入std::variant容器中，再用make_shared包装整个variant对象，而不是直接包装MyClass实例。

方案1：直接构造variant并包装

修改后的create函数：

static std::shared_ptr<VariantType> create(){
    return std::make_shared<VariantType>(MyClass<InputClass2>());
}

方案2：使用std::in_place_type高效构造

这种写法可以直接在variant内部构造目标类型，避免额外的拷贝/移动操作：

static std::shared_ptr<VariantType> create(){
    return std::make_shared<VariantType>(std::in_place_type<MyClass<InputClass2>>);
}

核心说明 #

std::variant是一个可存储多种类型中某一种的容器，必须把具体类型的实例放进这个容器后，再对整个容器进行智能指针包装，不能直接将具体类型的智能指针当作variant的智能指针返回。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user1008636