【C++】std::variantの使い方とunionとの違い

C++17で導入されたstd::variantは、
複数の型のうちどれか1つを安全に保持できる型安全な共用体です。

本記事では、std::variantの基本的な使い方を紹介したいと思います。

前提知識

• C++の基礎構文を理解している

std::variantとは

std::variantは、C++17 で導入された 複数の型のうちどれか1つを保持できる型安全な共用体です。

従来のunionと違い、std::variantは現在どの型が入っているかを自動で管理し、非トリビアル型（std::string など、メモリをそのままコピーするとダメな型）も安全に扱えます。

サンプルコード

main.cpp

//-----------------------------------------------------------------
//! @file   main.cpp
//! @brief  std::variantの使い方サンプル
//! @author つきの
//-----------------------------------------------------------------
#include <iostream>
#include <variant>
#include <string>

//-----------------------------------------------------------------
//! @class A
//! @brief Draw() メソッドを持つクラス A
//-----------------------------------------------------------------
struct A {
	//-----------------------------------------------------------------
	//! @brief Draw() メソッド
	//-----------------------------------------------------------------
	void Draw() const {
		std::cout << "A::Draw()" << std::endl;
	}
};

//-----------------------------------------------------------------
//! @class B
//! @brief Draw() メソッドを持つクラス B
//-----------------------------------------------------------------
struct B {
	//-----------------------------------------------------------------
	//! @brief Draw() メソッド
	//-----------------------------------------------------------------
	void Draw() const {
		std::cout << "B::Draw()" << std::endl;
	}
};

// エントリポイント
int main() {
	// A または B のどちらかを保持できる variant
	std::variant<A, B> v;

	v = A{}; // A を入れる

	// 現在入っている型に応じて Draw() を呼び分ける
	std::visit([](auto& x) {
		x.Draw();
		}, v);

	v = B{}; // B を入れる

	std::visit([](auto& x) {
		x.Draw();
		}, v);

	return 0;
}

宣言

宣言時は、テンプレートに保持したい型を記述します。

main.cpp

    // A または B のどちらかを保持できる variant
	std::variant<A, B> v;

代入

入れたい型を代入するだけで代入可能です。
代入するだけで自動で型が入れ替わります。

main.cpp

	v = A{}; // A を入れる

メンバ関数を使用したい場合

std::visitを使用することで、メンバ関数を使用することが出来ます。

main

	// 現在入っている型に応じて Draw() を呼び分ける
	std::visit([](auto& x) {
		x.Draw();
		}, v);

総括

• std::variantを使用することで、複数の型の中から一つの値をを同じ変数で保持することが出来る

• メンバ関数を使用したい場合はstd::visitを使用する