std::variant 内部与 std::nullptr_t 的比较

Question

我的问题可以用以下代码总结：

#include <variant>

int main()
{
    using V = std::variant<int, std::nullptr_t>;
    V a = 0;
    V b = nullptr;

    a < b;
}

我想要一个包含std::nullptr_t的变量，并且我希望能够比较这样的变量。它在Visual Studio 2018（版本16.1.X）上可行，但在版本16.3.1上无法编译。我认为这是编译器中的错误，但现在我不确定了。我找不到任何关于std::nullptr_t支持比较运算符的信息，即使GCC和Clang似乎也不能达成一致。它是否应该工作？如果否，则有没有办法使其工作？定义std::nullptr_t运算符似乎无效。

inline bool operator<(std::nullptr_t, std::nullptr_t)
{
    return false;
}

由于定义关系运算符只能在类参数中进行。

谢谢。

- koscelansky

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那个运算符不是意味着nullptr != nullptr吗？那不是很糟糕吗？ - François Andrieux

你尝试调用 operator<，但定义了 operator==，这是打字错误吗？ - 463035818_is_not_a_number

@François Andrieux：您说得对，但这并不重要，因为它无法编译。 - koscelansky

纯属好奇，你在 std::variant 中使用 std::nullptr_t 的用例是什么？ - Acorn

Answer 1

std::nullptr_t类型没有任何关系运算符定义。它只能进行等于比较（也就是说，nullptr == nullptr是合法的且为true，但是nullptr < nullptr是不合法的）。你可以认为这是一个缺陷，我们可以定义关系运算符，使得nullptr < nullptr为false，nullptr <= nullptr为true等等。但事实就是这样。

在variant<Ts...>使用<需要每个Ts...中的类型都支持<操作，但在您的示例中并非如此，因此a < b是不合法的。这不是编译器或库中的任何错误，而是预期的行为。

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唯一使<在这里起作用的方法是提供实际具有<的类型 - 也就是将std::nullptr_t包装在某些其他类型中，该类型实际上是有序的。您是否需要特定的std::nullptr_t？也许具有所有六种比较的std::monostate是更好的选择？

- Barry

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好的，假设这是有意义的，但如何解决呢？因为似乎没有简单的方法可以做到 :(. - koscelansky

我实际上正在尝试表示类似于JSON的东西，因此我有std :: monostate表示未定义，std :: nullptr_t表示空值，double表示数字等。这个方法完美地运作，但是使用新的Visual Studio后，它失效了。因此，我认为添加新类型可以解决这个问题。 - koscelansky

如果您只需要一个代表空的哨兵，可以使用任何东西，例如 struct my_null {};。 - 463035818_is_not_a_number

@koscelansky 我不会重复使用那些 std 类型来表示你的 JSON 值。std::nullptr_t 表示空指针，但是 JSON 中的 null 并不是真正的指针。同样地，JSON 中的 undefined 也不是 std::monostate（一种用于表示 std::variant 中空值的类型）。 - Acorn

@Acorn：对于JSON来说还好，但我正在尝试表示类似于JSON的东西，但不完全一样，因为它用于C++和C++代码，所以我想为什么不使用语言中可以使用的内容，但现在我看到，对于null我需要一个新类型。 - koscelansky

如果你真的想要一个空状态，std::optional可能不是最糟糕的选择。在你的情况下，可能需要使用std::optional<std::variant<...>>。 - Timo