如何实现自动遍历std::variant获取各备选类型同名成员的通用函数？

可以实现，使用std::visit配合泛型lambda即可实现无感知适配新增备选类型的效果，C++20及以上标准可支持constexpr，也可扩展支持自动匹配不同成员名的场景。

固定取同名成员的通用实现 #

如果所有std::variant的备选类型都包含同名的x成员，使用下面的实现即可，后续给variant新增备选类型无需修改任何代码：

#include <variant>
#include <utility>

// 通用实现，兼容所有包含x成员的variant，支持左值/右值、const/非const版本
template<typename Variant>
constexpr decltype(auto) getX(Variant&& variant) {
    return std::visit(
        [](auto&& obj) -> decltype(auto) { return obj.x; },
        std::forward<Variant>(variant)
    );
}

调用方式和普通函数完全一致：

std::variant<A, B, C> v = B{};
int val = getX(v); // 自动返回B类型实例的x值1

适配不同成员名的场景 #

如果不同备选类型的目标成员名不同，可根据需求选择两种实现方案：

方案1：手动映射不同类型的成员 #

使用C++17即可支持的overloaded惯用法，明确指定不同类型的成员访问逻辑，新增类型只需新增对应lambda分支即可，比原有if分支逻辑更简洁：

// 重载lambda辅助工具，C++17可用
template<class... Ts> struct overloaded : Ts... { using Ts::operator()...; };
template<class... Ts> overloaded(Ts...) -> overloaded<Ts...>;

// 自定义不同类型的成员访问逻辑
template<typename Variant>
constexpr int get_val(Variant&& variant) {
    return std::visit(overloaded{
        [](const A& a) { return a.x; }, // A类型取x成员
        [](const B& b) { return b.y; }, // B类型取y成员
        [](const C& c) { return c.z; }, // C类型取z成员
        // 新增备选类型只需要在此处添加对应lambda即可
    }, std::forward<Variant>(variant));
}

方案2：自动匹配存在的成员 #

如果需要完全自动化匹配当前类型可访问的成员，使用C++20的requires表达式做编译期分支判断，只要类型包含指定优先级的成员即可自动识别，新增类型无需修改代码：

template<typename Variant>
constexpr int get_auto_val(Variant&& variant) {
    return std::visit([](auto&& obj) -> int {
        // 按优先级判断成员是否存在，匹配到第一个存在的成员就返回
        if constexpr (requires { obj.x; }) {
            return obj.x;
        } else if constexpr (requires { obj.y; }) {
            return obj.y;
        } else if constexpr (requires { obj.z; }) {
            return obj.z;
        } else {
            // 没有匹配到任何成员时编译期报错
            static_assert(false, "当前类型无符合要求的可访问成员");
        }
    }, std::forward<Variant>(variant));
}

注意事项 #

• 访问的类成员需要对函数可见，如果成员为类私有属性，需要将访问函数声明为对应类的友元
• constexpr特性需要C20及以上编译标准支持，C17可正常使用运行时版本的逻辑

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Poperton