模式匹配实战：用match-it实现variant访问-C++-PHP中文网

模式匹配实战：用match-it实现variant访问

雪夜

发布： 2025-06-22 10:42:02

原创

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结论：matc++h-it 库通过声明式模式匹配让 c++ 中的 std::variant 处理更优雅。1. 它简化了 std::visit 的繁琐操作，提高代码可读性与安全性；2. 支持基于值和条件的复杂模式匹配，并提供 and_、or_、not_ 等组合器；3. 用 pattern 定义匹配规则，支持通配符和默认情况；4. 使用时需引入头文件 matchit.h，支持 c++17 及以上版本；5. 性能接近手写 std::visit，适合复杂逻辑但需评估性能敏感场景；6. 不仅适用于 std::variant，还可用于自定义类型、状态机、数据解析等场景。

模式匹配实战：用match-it实现variant访问

直接说结论吧，match-it 库能让你在 C++ 中更优雅地处理 std::variant。与其写一堆 std::visit，不如试试这种更声明式的模式匹配。

match-it 提供了一种更简洁、更易读的方式来处理 std::variant 中的不同类型。它允许你定义针对不同类型执行的不同操作，而无需手动编写大量的 std::visit 代码。这不仅提高了代码的可读性，还减少了出错的可能性。

如何使用 match-it 进行基本的 variant 匹配？

首先，你需要包含 match-it 的头文件，然后使用 match 函数来指定你要匹配的 variant 变量。在 match 函数内部，你可以使用 pattern 函数来定义针对不同类型的匹配规则。

#include <iostream>
#include <variant>
#include <matchit.h>

using namespace matchit;
using namespace std;

int main() {
  variant<int, string, double> v = 42;

  cout << match(v)(
    pattern<int>(_) = [] (int i) { return i * 2; },
    pattern<string>(_) = [] (string const& s) { return s.length(); },
    pattern<double>(_) = [] (double d) { return static_cast<int>(d); }
  ) << endl; // 输出 84

  v = "hello";

  cout << match(v)(
    pattern<int>(_) = [] (int i) { return i * 2; },
    pattern<string>(_) = [] (string const& s) { return s.length(); },
    pattern<double>(_) = [] (double d) { return static_cast<int>(d); }
  ) << endl; // 输出 5

  return 0;
}

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这段代码展示了如何匹配一个 variant 类型的变量，并根据其包含的类型执行不同的操作。注意 _ 符号，它表示一个通配符，匹配任何值。

match-it 如何处理更复杂的模式匹配？

match-it 不仅仅能匹配简单的类型。它还能处理更复杂的模式，比如匹配特定的值，或者匹配满足特定条件的类型。你可以使用 and_、or_ 和 not_ 等组合器来构建更复杂的匹配规则。

例如，假设你想要匹配一个大于 10 的整数，你可以这样做：

#include <iostream>
#include <variant>
#include <matchit.h>

using namespace matchit;
using namespace std;

int main() {
  variant<int, string> v = 42;

  cout << match(v)(
    pattern<int>(and_(_ > 10, _ < 50)) = [] (int i) { return i * 2; },
    pattern<string>(_) = [] (string const& s) { return s.length(); },
    pattern<_>(_) = []() { return -1; } // 默认情况
  ) << endl; // 输出 84

  v = 5;

    cout << match(v)(
    pattern<int>(and_(_ > 10, _ < 50)) = [] (int i) { return i * 2; },
    pattern<string>(_) = [] (string const& s) { return s.length(); },
    pattern<_>(_) = []() { return -1; } // 默认情况
  ) << endl; // 输出 -1

  return 0;
}

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在这个例子中，and_(_ > 10, _ (_)，它充当了默认情况，类似于 switch 语句中的 default。