libstdc++-v3/include/std/variant

   1 // <variant> -*- C++ -*-
   2
   3 // Copyright (C) 2016-2017 Free Software Foundation, Inc.
   4 //
   5 // This file is part of the GNU ISO C++ Library.  This library is free
   6 // software; you can redistribute it and/or modify it under the
   7 // terms of the GNU General Public License as published by the
   8 // Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
   9 // any later version.
  10
  11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14 // GNU General Public License for more details.
  15
  16 // Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
  17 // permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
  18 // 3.1, as published by the Free Software Foundation.
  19
  20 // You should have received a copy of the GNU General Public License and
  21 // a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
  22 // see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
  23 // <http://www.gnu.org/licenses/>.
  24
  25 /** @file variant
  26  *  This is the <variant> C++ Library header.
  27  */
  28
  29 #ifndef _GLIBCXX_VARIANT
  30 #define _GLIBCXX_VARIANT 1
  31
  32 #pragma GCC system_header
  33
  34 #if __cplusplus >= 201703L
  35
  36 #include <type_traits>
  37 #include <utility>
  38 #include <bits/enable_special_members.h>
  39 #include <bits/functexcept.h>
  40 #include <bits/move.h>
  41 #include <bits/functional_hash.h>
  42 #include <bits/invoke.h>
  43 #include <ext/aligned_buffer.h>
  44 #include <bits/parse_numbers.h>
  45 #include <bits/stl_iterator_base_types.h>
  46 #include <bits/stl_iterator_base_funcs.h>
  47 #include <bits/stl_construct.h>
  48
  49 namespace std _GLIBCXX_VISIBILITY(default)
  50 {
  51 _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE_VERSION
  52
  53 namespace __detail
  54 {
  55 namespace __variant
  56 {
  57   template<size_t _Np, typename... _Types>
  58     struct _Nth_type;
  59
  60   template<size_t _Np, typename _First, typename... _Rest>
  61     struct _Nth_type<_Np, _First, _Rest...>
  62     : _Nth_type<_Np-1, _Rest...> { };
  63
  64   template<typename _First, typename... _Rest>
  65     struct _Nth_type<0, _First, _Rest...>
  66     { using type = _First; };
  67
  68 } // namespace __variant
  69 } // namespace __detail
  70
  71 #define __cpp_lib_variant 201603
  72
  73   template<typename... _Types> class tuple;
  74   template<typename... _Types> class variant;
  75   template <typename> struct hash;
  76
  77   template<typename _Variant>
  78     struct variant_size;
  79
  80   template<typename _Variant>
  81     struct variant_size<const _Variant> : variant_size<_Variant> {};
  82
  83   template<typename _Variant>
  84     struct variant_size<volatile _Variant> : variant_size<_Variant> {};
  85
  86   template<typename _Variant>
  87     struct variant_size<const volatile _Variant> : variant_size<_Variant> {};
  88
  89   template<typename... _Types>
  90     struct variant_size<variant<_Types...>>
  91     : std::integral_constant<size_t, sizeof...(_Types)> {};
  92
  93   template<typename _Variant>
  94     inline constexpr size_t variant_size_v = variant_size<_Variant>::value;
  95
  96   template<size_t _Np, typename _Variant>
  97     struct variant_alternative;
  98
  99   template<size_t _Np, typename _First, typename... _Rest>
 100     struct variant_alternative<_Np, variant<_First, _Rest...>>
 101     : variant_alternative<_Np-1, variant<_Rest...>> {};
 102
 103   template<typename _First, typename... _Rest>
 104     struct variant_alternative<0, variant<_First, _Rest...>>
 105     { using type = _First; };
 106
 107   template<size_t _Np, typename _Variant>
 108     using variant_alternative_t =
 109       typename variant_alternative<_Np, _Variant>::type;
 110
 111   template<size_t _Np, typename _Variant>
 112     struct variant_alternative<_Np, const _Variant>
 113     { using type = add_const_t<variant_alternative_t<_Np, _Variant>>; };
 114
 115   template<size_t _Np, typename _Variant>
 116     struct variant_alternative<_Np, volatile _Variant>
 117     { using type = add_volatile_t<variant_alternative_t<_Np, _Variant>>; };
 118
 119   template<size_t _Np, typename _Variant>
 120     struct variant_alternative<_Np, const volatile _Variant>
 121     { using type = add_cv_t<variant_alternative_t<_Np, _Variant>>; };
 122
 123   inline constexpr size_t variant_npos = -1;
 124
 125   template<size_t _Np, typename... _Types>
 126     constexpr variant_alternative_t<_Np, variant<_Types...>>&
 127     get(variant<_Types...>&);
 128
 129   template<size_t _Np, typename... _Types>
 130     constexpr variant_alternative_t<_Np, variant<_Types...>>&&
 131     get(variant<_Types...>&&);
 132
 133   template<size_t _Np, typename... _Types>
 134     constexpr variant_alternative_t<_Np, variant<_Types...>> const&
 135     get(const variant<_Types...>&);
 136
 137   template<size_t _Np, typename... _Types>
 138     constexpr variant_alternative_t<_Np, variant<_Types...>> const&&
 139     get(const variant<_Types...>&&);
 140
 141 namespace __detail
 142 {
 143 namespace __variant
 144 {
 145   // Returns the first apparence of _Tp in _Types.
 146   // Returns sizeof...(_Types) if _Tp is not in _Types.
 147   template<typename _Tp, typename... _Types>
 148     struct __index_of : std::integral_constant<size_t, 0> {};
 149
 150   template<typename _Tp, typename... _Types>
 151     inline constexpr size_t __index_of_v = __index_of<_Tp, _Types...>::value;
 152
 153   template<typename _Tp, typename _First, typename... _Rest>
 154     struct __index_of<_Tp, _First, _Rest...> :
 155       std::integral_constant<size_t, is_same_v<_Tp, _First>
 156         ? 0 : __index_of_v<_Tp, _Rest...> + 1> {};
 157
 158   // _Uninitialized<T> is guaranteed to be a literal type, even if T is not.
 159   // We have to do this, because [basic.types]p10.5.3 (n4606) is not implemented
 160   // yet. When it's implemented, _Uninitialized<T> can be changed to the alias
 161   // to T, therefore equivalent to being removed entirely.
 162   //
 163   // Another reason we may not want to remove _Uninitialzied<T> may be that, we
 164   // want _Uninitialized<T> to be trivially destructible, no matter whether T
 165   // is; but we will see.
 166   template<typename _Type, bool = std::is_literal_type_v<_Type>>
 167     struct _Uninitialized;
 168
 169   template<typename _Type>
 170     struct _Uninitialized<_Type, true>
 171     {
 172       template<typename... _Args>
 173       constexpr _Uninitialized(in_place_index_t<0>, _Args&&... __args)
 174       : _M_storage(std::forward<_Args>(__args)...)
 175       { }
 176
 177       constexpr const _Type& _M_get() const &
 178       { return _M_storage; }
 179
 180       constexpr _Type& _M_get() &
 181       { return _M_storage; }
 182
 183       constexpr const _Type&& _M_get() const &&
 184       { return std::move(_M_storage); }
 185
 186       constexpr _Type&& _M_get() &&
 187       { return std::move(_M_storage); }
 188
 189       _Type _M_storage;
 190     };
 191
 192   template<typename _Type>
 193     struct _Uninitialized<_Type, false>
 194     {
 195       template<typename... _Args>
 196       constexpr _Uninitialized(in_place_index_t<0>, _Args&&... __args)
 197       { ::new (&_M_storage) _Type(std::forward<_Args>(__args)...); }
 198
 199       const _Type& _M_get() const &
 200       { return *_M_storage._M_ptr(); }
 201
 202       _Type& _M_get() &
 203       { return *_M_storage._M_ptr(); }
 204
 205       const _Type&& _M_get() const &&
 206       { return std::move(*_M_storage._M_ptr()); }
 207
 208       _Type&& _M_get() &&
 209       { return std::move(*_M_storage._M_ptr()); }
 210
 211       __gnu_cxx::__aligned_membuf<_Type> _M_storage;
 212     };
 213
 214   template<typename _Ref>
 215     _Ref __ref_cast(void* __ptr)
 216     {
 217       return static_cast<_Ref>(*static_cast<remove_reference_t<_Ref>*>(__ptr));
 218     }
 219
 220   template<typename _Union>
 221     constexpr decltype(auto) __get(in_place_index_t<0>, _Union&& __u)
 222     { return std::forward<_Union>(__u)._M_first._M_get(); }
 223
 224   template<size_t _Np, typename _Union>
 225     constexpr decltype(auto) __get(in_place_index_t<_Np>, _Union&& __u)
 226     { return __get(in_place_index<_Np-1>, std::forward<_Union>(__u)._M_rest); }
 227
 228   // Returns the typed storage for __v.
 229   template<size_t _Np, typename _Variant>
 230     constexpr decltype(auto) __get(_Variant&& __v)
 231     {
 232       return __get(std::in_place_index<_Np>, std::forward<_Variant>(__v)._M_u);
 233     }
 234
 235   // Various functions as "vtable" entries, where those vtables are used by
 236   // polymorphic operations.
 237   template<typename _Lhs, typename _Rhs>
 238     void
 239     __erased_ctor(void* __lhs, void* __rhs)
 240     {
 241       using _Type = remove_reference_t<_Lhs>;
 242       ::new (__lhs) _Type(__variant::__ref_cast<_Rhs>(__rhs));
 243     }
 244
 245   template<typename _Variant, size_t _Np>
 246     void
 247     __erased_dtor(_Variant&& __v)
 248     { std::_Destroy(std::__addressof(__get<_Np>(__v))); }
 249
 250   template<typename _Lhs, typename _Rhs>
 251     void
 252     __erased_assign(void* __lhs, void* __rhs)
 253     {
 254       __variant::__ref_cast<_Lhs>(__lhs) = __variant::__ref_cast<_Rhs>(__rhs);
 255     }
 256
 257   template<typename _Lhs, typename _Rhs>
 258     void
 259     __erased_swap(void* __lhs, void* __rhs)
 260     {
 261       using std::swap;
 262       swap(__variant::__ref_cast<_Lhs>(__lhs),
 263            __variant::__ref_cast<_Rhs>(__rhs));
 264     }
 265
 266 #define _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(__OP, __NAME) \
 267   template<typename _Variant, size_t _Np> \
 268     constexpr bool \
 269     __erased_##__NAME(const _Variant& __lhs, const _Variant& __rhs) \
 270     { \
 271       return __get<_Np>(std::forward<_Variant>(__lhs)) \
 272           __OP __get<_Np>(std::forward<_Variant>(__rhs)); \
 273     }
 274
 275   _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(<, less)
 276   _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(<=, less_equal)
 277   _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(==, equal)
 278   _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(!=, not_equal)
 279   _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(>=, greater_equal)
 280   _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(>, greater)
 281
 282 #undef _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE
 283
 284   template<typename _Tp>
 285     size_t
 286     __erased_hash(void* __t)
 287     {
 288       return std::hash<remove_cv_t<remove_reference_t<_Tp>>>{}(
 289           __variant::__ref_cast<_Tp>(__t));
 290     }
 291
 292   template<typename... _Types>
 293     struct _Traits
 294     {
 295       static constexpr bool _S_default_ctor =
 296           is_default_constructible_v<typename _Nth_type<0, _Types...>::type>;
 297       static constexpr bool _S_copy_ctor =
 298           (is_copy_constructible_v<_Types> && ...);
 299       static constexpr bool _S_move_ctor =
 300           (is_move_constructible_v<_Types> && ...);
 301       static constexpr bool _S_copy_assign =
 302           _S_copy_ctor && _S_move_ctor
 303           && (is_copy_assignable_v<_Types> && ...);
 304       static constexpr bool _S_move_assign =
 305           _S_move_ctor
 306           && (is_move_assignable_v<_Types> && ...);
 307
 308       static constexpr bool _S_trivial_dtor =
 309           (is_trivially_destructible_v<_Types> && ...);
 310       static constexpr bool _S_trivial_copy_ctor =
 311           (is_trivially_copy_constructible_v<_Types> && ...);
 312       static constexpr bool _S_trivial_move_ctor =
 313           (is_trivially_move_constructible_v<_Types> && ...);
 314       static constexpr bool _S_trivial_copy_assign =
 315           _S_trivial_dtor && (is_trivially_copy_assignable_v<_Types> && ...);
 316       static constexpr bool _S_trivial_move_assign =
 317           _S_trivial_dtor && (is_trivially_move_assignable_v<_Types> && ...);
 318
 319       // The following nothrow traits are for non-trivial SMFs. Trivial SMFs
 320       // are always nothrow.
 321       static constexpr bool _S_nothrow_default_ctor =
 322           is_nothrow_default_constructible_v<
 323               typename _Nth_type<0, _Types...>::type>;
 324       static constexpr bool _S_nothrow_copy_ctor = false;
 325       static constexpr bool _S_nothrow_move_ctor =
 326           (is_nothrow_move_constructible_v<_Types> && ...);
 327       static constexpr bool _S_nothrow_copy_assign = false;
 328       static constexpr bool _S_nothrow_move_assign =
 329           _S_nothrow_move_ctor && (is_nothrow_move_assignable_v<_Types> && ...);
 330     };
 331
 332   // Defines members and ctors.
 333   template<typename... _Types>
 334     union _Variadic_union { };
 335
 336   template<typename _First, typename... _Rest>
 337     union _Variadic_union<_First, _Rest...>
 338     {
 339       constexpr _Variadic_union() : _M_rest() { }
 340
 341       template<typename... _Args>
 342         constexpr _Variadic_union(in_place_index_t<0>, _Args&&... __args)
 343         : _M_first(in_place_index<0>, std::forward<_Args>(__args)...)
 344         { }
 345
 346       template<size_t _Np, typename... _Args>
 347         constexpr _Variadic_union(in_place_index_t<_Np>, _Args&&... __args)
 348         : _M_rest(in_place_index<_Np-1>, std::forward<_Args>(__args)...)
 349         { }
 350
 351       _Uninitialized<_First> _M_first;
 352       _Variadic_union<_Rest...> _M_rest;
 353     };
 354
 355   // Defines index and the dtor, possibly trivial.
 356   template<bool __trivially_destructible, typename... _Types>
 357     struct _Variant_storage;
 358
 359   template <typename... _Types>
 360   using __select_index =
 361     typename __select_int::_Select_int_base<sizeof...(_Types)+1,
 362                                             unsigned char,
 363                                             unsigned short>
 364     ::type::value_type;
 365
 366   template<typename... _Types>
 367     struct _Variant_storage<false, _Types...>
 368     {
 369       template<size_t... __indices>
 370         static constexpr void (*_S_vtable[])(const _Variant_storage&) =
 371             { &__erased_dtor<const _Variant_storage&, __indices>... };
 372
 373       constexpr _Variant_storage() : _M_index(variant_npos) { }
 374
 375       template<size_t _Np, typename... _Args>
 376         constexpr _Variant_storage(in_place_index_t<_Np>, _Args&&... __args)
 377         : _M_u(in_place_index<_Np>, std::forward<_Args>(__args)...),
 378         _M_index(_Np)
 379         { }
 380
 381       template<size_t... __indices>
 382         constexpr void _M_reset_impl(std::index_sequence<__indices...>)
 383         {
 384           if (_M_index != __index_type(variant_npos))
 385             _S_vtable<__indices...>[_M_index](*this);
 386         }
 387
 388       void _M_reset()
 389       {
 390         _M_reset_impl(std::index_sequence_for<_Types...>{});
 391         _M_index = variant_npos;
 392       }
 393
 394       ~_Variant_storage()
 395       { _M_reset(); }
 396
 397       void*
 398       _M_storage() const
 399       {
 400         return const_cast<void*>(static_cast<const void*>(
 401             std::addressof(_M_u)));
 402       }
 403
 404       constexpr bool
 405       _M_valid() const noexcept
 406       {
 407         return this->_M_index != __index_type(variant_npos);
 408       }
 409
 410       _Variadic_union<_Types...> _M_u;
 411       using __index_type = __select_index<_Types...>;
 412       __index_type _M_index;
 413     };
 414
 415   template<typename... _Types>
 416     struct _Variant_storage<true, _Types...>
 417     {
 418       constexpr _Variant_storage() : _M_index(variant_npos) { }
 419
 420       template<size_t _Np, typename... _Args>
 421         constexpr _Variant_storage(in_place_index_t<_Np>, _Args&&... __args)
 422         : _M_u(in_place_index<_Np>, std::forward<_Args>(__args)...),
 423         _M_index(_Np)
 424         { }
 425
 426       void _M_reset()
 427       { _M_index = variant_npos; }
 428
 429       void*
 430       _M_storage() const
 431       {
 432         return const_cast<void*>(static_cast<const void*>(
 433             std::addressof(_M_u)));
 434       }
 435
 436       constexpr bool
 437       _M_valid() const noexcept
 438       {
 439         return this->_M_index != __index_type(variant_npos);
 440       }
 441
 442       _Variadic_union<_Types...> _M_u;
 443       using __index_type = __select_index<_Types...>;
 444       __index_type _M_index;
 445     };
 446
 447   template<typename... _Types>
 448     using _Variant_storage_alias =
 449         _Variant_storage<_Traits<_Types...>::_S_trivial_dtor, _Types...>;
 450
 451   // The following are (Copy|Move) (ctor|assign) layers for forwarding
 452   // triviality and handling non-trivial SMF behaviors.
 453
 454   template<bool, typename... _Types>
 455     struct _Copy_ctor_base : _Variant_storage_alias<_Types...>
 456     {
 457       using _Base = _Variant_storage_alias<_Types...>;
 458       using _Base::_Base;
 459
 460       _Copy_ctor_base(const _Copy_ctor_base& __rhs)
 461           noexcept(_Traits<_Types...>::_S_nothrow_copy_ctor)
 462       {
 463         if (__rhs._M_valid())
 464           {
 465             static constexpr void (*_S_vtable[])(void*, void*) =
 466               { &__erased_ctor<_Types&, const _Types&>... };
 467             _S_vtable[__rhs._M_index](this->_M_storage(), __rhs._M_storage());
 468             this->_M_index = __rhs._M_index;
 469           }
 470       }
 471
 472       _Copy_ctor_base(_Copy_ctor_base&&) = default;
 473       _Copy_ctor_base& operator=(const _Copy_ctor_base&) = default;
 474       _Copy_ctor_base& operator=(_Copy_ctor_base&&) = default;
 475     };
 476
 477   template<typename... _Types>
 478     struct _Copy_ctor_base<true, _Types...> : _Variant_storage_alias<_Types...>
 479     {
 480       using _Base = _Variant_storage_alias<_Types...>;
 481       using _Base::_Base;
 482     };
 483
 484   template<typename... _Types>
 485     using _Copy_ctor_alias =
 486         _Copy_ctor_base<_Traits<_Types...>::_S_trivial_copy_ctor, _Types...>;
 487
 488   template<bool, typename... _Types>
 489     struct _Move_ctor_base : _Copy_ctor_alias<_Types...>
 490     {
 491       using _Base = _Copy_ctor_alias<_Types...>;
 492       using _Base::_Base;
 493
 494       _Move_ctor_base(_Move_ctor_base&& __rhs)
 495           noexcept(_Traits<_Types...>::_S_nothrow_move_ctor)
 496       {
 497         if (__rhs._M_valid())
 498           {
 499             static constexpr void (*_S_vtable[])(void*, void*) =
 500               { &__erased_ctor<_Types&, _Types&&>... };
 501             _S_vtable[__rhs._M_index](this->_M_storage(), __rhs._M_storage());
 502             this->_M_index = __rhs._M_index;
 503           }
 504       }
 505
 506       _Move_ctor_base(const _Move_ctor_base&) = default;
 507       _Move_ctor_base& operator=(const _Move_ctor_base&) = default;
 508       _Move_ctor_base& operator=(_Move_ctor_base&&) = default;
 509     };
 510
 511   template<typename... _Types>
 512     struct _Move_ctor_base<true, _Types...> : _Copy_ctor_alias<_Types...>
 513     {
 514       using _Base = _Copy_ctor_alias<_Types...>;
 515       using _Base::_Base;
 516     };
 517
 518   template<typename... _Types>
 519     using _Move_ctor_alias =
 520         _Move_ctor_base<_Traits<_Types...>::_S_trivial_move_ctor, _Types...>;
 521
 522   template<bool, typename... _Types>
 523     struct _Copy_assign_base : _Move_ctor_alias<_Types...>
 524     {
 525       using _Base = _Move_ctor_alias<_Types...>;
 526       using _Base::_Base;
 527
 528       _Copy_assign_base&
 529       operator=(const _Copy_assign_base& __rhs)
 530           noexcept(_Traits<_Types...>::_S_nothrow_copy_assign)
 531       {
 532         if (this->_M_index == __rhs._M_index)
 533           {
 534             if (__rhs._M_valid())
 535               {
 536                 static constexpr void (*_S_vtable[])(void*, void*) =
 537                   { &__erased_assign<_Types&, const _Types&>... };
 538                 _S_vtable[__rhs._M_index](this->_M_storage(), __rhs._M_storage());
 539               }
 540           }
 541         else
 542           {
 543             _Copy_assign_base __tmp(__rhs);
 544             this->~_Copy_assign_base();
 545             __try
 546               {
 547                 ::new (this) _Copy_assign_base(std::move(__tmp));
 548               }
 549             __catch (...)
 550               {
 551                 this->_M_index = variant_npos;
 552                 __throw_exception_again;
 553               }
 554           }
 555         __glibcxx_assert(this->_M_index == __rhs._M_index);
 556         return *this;
 557       }
 558
 559       _Copy_assign_base(const _Copy_assign_base&) = default;
 560       _Copy_assign_base(_Copy_assign_base&&) = default;
 561       _Copy_assign_base& operator=(_Copy_assign_base&&) = default;
 562     };
 563
 564   template<typename... _Types>
 565     struct _Copy_assign_base<true, _Types...> : _Move_ctor_alias<_Types...>
 566     {
 567       using _Base = _Move_ctor_alias<_Types...>;
 568       using _Base::_Base;
 569     };
 570
 571   template<typename... _Types>
 572     using _Copy_assign_alias =
 573         _Copy_assign_base<_Traits<_Types...>::_S_trivial_copy_assign,
 574                           _Types...>;
 575
 576   template<bool, typename... _Types>
 577     struct _Move_assign_base : _Copy_assign_alias<_Types...>
 578     {
 579       using _Base = _Copy_assign_alias<_Types...>;
 580       using _Base::_Base;
 581
 582       void _M_destructive_move(_Move_assign_base&& __rhs)
 583       {
 584         this->~_Move_assign_base();
 585         __try
 586           {
 587             ::new (this) _Move_assign_base(std::move(__rhs));
 588           }
 589         __catch (...)
 590           {
 591             this->_M_index = variant_npos;
 592             __throw_exception_again;
 593           }
 594       }
 595
 596       _Move_assign_base&
 597       operator=(_Move_assign_base&& __rhs)
 598           noexcept(_Traits<_Types...>::_S_nothrow_move_assign)
 599       {
 600         if (this->_M_index == __rhs._M_index)
 601           {
 602             if (__rhs._M_valid())
 603               {
 604                 static constexpr void (*_S_vtable[])(void*, void*) =
 605                   { &__erased_assign<_Types&, const _Types&>... };
 606                 _S_vtable[__rhs._M_index](this->_M_storage(), __rhs._M_storage());
 607               }
 608           }
 609         else
 610           {
 611             _Move_assign_base __tmp(__rhs);
 612             this->~_Move_assign_base();
 613             __try
 614               {
 615                 ::new (this) _Move_assign_base(std::move(__tmp));
 616               }
 617             __catch (...)
 618               {
 619                 this->_M_index = variant_npos;
 620                 __throw_exception_again;
 621               }
 622           }
 623         __glibcxx_assert(this->_M_index == __rhs._M_index);
 624         return *this;
 625       }
 626
 627       _Move_assign_base(const _Move_assign_base&) = default;
 628       _Move_assign_base(_Move_assign_base&&) = default;
 629       _Move_assign_base& operator=(const _Move_assign_base&) = default;
 630     };
 631
 632   template<typename... _Types>
 633     struct _Move_assign_base<true, _Types...> : _Copy_assign_alias<_Types...>
 634     {
 635       using _Base = _Copy_assign_alias<_Types...>;
 636       using _Base::_Base;
 637     };
 638
 639   template<typename... _Types>
 640     using _Move_assign_alias =
 641         _Move_assign_base<_Traits<_Types...>::_S_trivial_move_assign,
 642                           _Types...>;
 643
 644   template<typename... _Types>
 645     struct _Variant_base : _Move_assign_alias<_Types...>
 646     {
 647       using _Base = _Move_assign_alias<_Types...>;
 648
 649       constexpr
 650       _Variant_base()
 651           noexcept(_Traits<_Types...>::_S_nothrow_default_ctor)
 652       : _Variant_base(in_place_index<0>) { }
 653
 654       template<size_t _Np, typename... _Args>
 655         constexpr explicit
 656         _Variant_base(in_place_index_t<_Np> __i, _Args&&... __args)
 657         : _Base(__i, std::forward<_Args>(__args)...)
 658         { }
 659
 660       _Variant_base(const _Variant_base&) = default;
 661       _Variant_base(_Variant_base&&) = default;
 662       _Variant_base& operator=(const _Variant_base&) = default;
 663       _Variant_base& operator=(_Variant_base&&) = default;
 664     };
 665
 666   // For how many times does _Tp appear in _Tuple?
 667   template<typename _Tp, typename _Tuple>
 668     struct __tuple_count;
 669
 670   template<typename _Tp, typename _Tuple>
 671     inline constexpr size_t __tuple_count_v =
 672       __tuple_count<_Tp, _Tuple>::value;
 673
 674   template<typename _Tp, typename... _Types>
 675     struct __tuple_count<_Tp, tuple<_Types...>>
 676     : integral_constant<size_t, 0> { };
 677
 678   template<typename _Tp, typename _First, typename... _Rest>
 679     struct __tuple_count<_Tp, tuple<_First, _Rest...>>
 680     : integral_constant<
 681         size_t,
 682         __tuple_count_v<_Tp, tuple<_Rest...>> + is_same_v<_Tp, _First>> { };
 683
 684   // TODO: Reuse this in <tuple> ?
 685   template<typename _Tp, typename... _Types>
 686     inline constexpr bool __exactly_once =
 687       __tuple_count_v<_Tp, tuple<_Types...>> == 1;
 688
 689   // Takes _Types and create an overloaded _S_fun for each type.
 690   // If a type appears more than once in _Types, create only one overload.
 691   template<typename... _Types>
 692     struct __overload_set
 693     { static void _S_fun(); };
 694
 695   template<typename _First, typename... _Rest>
 696     struct __overload_set<_First, _Rest...> : __overload_set<_Rest...>
 697     {
 698       using __overload_set<_Rest...>::_S_fun;
 699       static integral_constant<size_t, sizeof...(_Rest)> _S_fun(_First);
 700     };
 701
 702   template<typename... _Rest>
 703     struct __overload_set<void, _Rest...> : __overload_set<_Rest...>
 704     {
 705       using __overload_set<_Rest...>::_S_fun;
 706     };
 707
 708   // Helper for variant(_Tp&&) and variant::operator=(_Tp&&).
 709   // __accepted_index maps the arbitrary _Tp to an alternative type in _Variant.
 710   template<typename _Tp, typename _Variant, typename = void>
 711     struct __accepted_index
 712     { static constexpr size_t value = variant_npos; };
 713
 714   template<typename _Tp, typename... _Types>
 715     struct __accepted_index<
 716       _Tp, variant<_Types...>,
 717       decltype(__overload_set<_Types...>::_S_fun(std::declval<_Tp>()),
 718                std::declval<void>())>
 719     {
 720       static constexpr size_t value = sizeof...(_Types) - 1
 721         - decltype(__overload_set<_Types...>::
 722                    _S_fun(std::declval<_Tp>()))::value;
 723     };
 724
 725   // Returns the raw storage for __v.
 726   template<typename _Variant>
 727     void* __get_storage(_Variant&& __v)
 728     { return __v._M_storage(); }
 729
 730   // Used for storing multi-dimensional vtable.
 731   template<typename _Tp, size_t... _Dimensions>
 732     struct _Multi_array
 733     {
 734       constexpr const _Tp&
 735       _M_access() const
 736       { return _M_data; }
 737
 738       _Tp _M_data;
 739     };
 740
 741   template<typename _Tp, size_t __first, size_t... __rest>
 742     struct _Multi_array<_Tp, __first, __rest...>
 743     {
 744       template<typename... _Args>
 745         constexpr const _Tp&
 746         _M_access(size_t __first_index, _Args... __rest_indices) const
 747         { return _M_arr[__first_index]._M_access(__rest_indices...); }
 748
 749       _Multi_array<_Tp, __rest...> _M_arr[__first];
 750     };
 751
 752   // Creates a multi-dimensional vtable recursively.
 753   //
 754   // For example,
 755   // visit([](auto, auto){},
 756   //       variant<int, char>(),  // typedef'ed as V1
 757   //       variant<float, double, long double>())  // typedef'ed as V2
 758   // will trigger instantiations of:
 759   // __gen_vtable_impl<_Multi_array<void(*)(V1&&, V2&&), 2, 3>,
 760   //                   tuple<V1&&, V2&&>, std::index_sequence<>>
 761   //   __gen_vtable_impl<_Multi_array<void(*)(V1&&, V2&&), 3>,
 762   //                     tuple<V1&&, V2&&>, std::index_sequence<0>>
 763   //     __gen_vtable_impl<_Multi_array<void(*)(V1&&, V2&&)>,
 764   //                       tuple<V1&&, V2&&>, std::index_sequence<0, 0>>
 765   //     __gen_vtable_impl<_Multi_array<void(*)(V1&&, V2&&)>,
 766   //                       tuple<V1&&, V2&&>, std::index_sequence<0, 1>>
 767   //     __gen_vtable_impl<_Multi_array<void(*)(V1&&, V2&&)>,
 768   //                       tuple<V1&&, V2&&>, std::index_sequence<0, 2>>
 769   //   __gen_vtable_impl<_Multi_array<void(*)(V1&&, V2&&), 3>,
 770   //                     tuple<V1&&, V2&&>, std::index_sequence<1>>
 771   //     __gen_vtable_impl<_Multi_array<void(*)(V1&&, V2&&)>,
 772   //                       tuple<V1&&, V2&&>, std::index_sequence<1, 0>>
 773   //     __gen_vtable_impl<_Multi_array<void(*)(V1&&, V2&&)>,
 774   //                       tuple<V1&&, V2&&>, std::index_sequence<1, 1>>
 775   //     __gen_vtable_impl<_Multi_array<void(*)(V1&&, V2&&)>,
 776   //                       tuple<V1&&, V2&&>, std::index_sequence<1, 2>>
 777   // The returned multi-dimensional vtable can be fast accessed by the visitor
 778   // using index calculation.
 779   template<typename _Array_type, typename _Variant_tuple, typename _Index_seq>
 780     struct __gen_vtable_impl;
 781
 782   template<typename _Result_type, typename _Visitor, size_t... __dimensions,
 783            typename... _Variants, size_t... __indices>
 784     struct __gen_vtable_impl<
 785         _Multi_array<_Result_type (*)(_Visitor, _Variants...), __dimensions...>,
 786         tuple<_Variants...>, std::index_sequence<__indices...>>
 787     {
 788       using _Next =
 789           remove_reference_t<typename _Nth_type<sizeof...(__indices),
 790                              _Variants...>::type>;
 791       using _Array_type =
 792           _Multi_array<_Result_type (*)(_Visitor, _Variants...),
 793                        __dimensions...>;
 794
 795       static constexpr _Array_type
 796       _S_apply()
 797       {
 798         _Array_type __vtable{};
 799         _S_apply_all_alts(
 800           __vtable, make_index_sequence<variant_size_v<_Next>>());
 801         return __vtable;
 802       }
 803
 804       template<size_t... __var_indices>
 805         static constexpr void
 806         _S_apply_all_alts(_Array_type& __vtable,
 807                           std::index_sequence<__var_indices...>)
 808         {
 809           (_S_apply_single_alt<__var_indices>(
 810              __vtable._M_arr[__var_indices]), ...);
 811         }
 812
 813       template<size_t __index, typename _Tp>
 814         static constexpr void
 815         _S_apply_single_alt(_Tp& __element)
 816         {
 817           using _Alternative = variant_alternative_t<__index, _Next>;
 818           __element = __gen_vtable_impl<
 819             remove_reference_t<
 820               decltype(__element)>, tuple<_Variants...>,
 821               std::index_sequence<__indices..., __index>>::_S_apply();
 822         }
 823     };
 824
 825   template<typename _Result_type, typename _Visitor, typename... _Variants,
 826            size_t... __indices>
 827     struct __gen_vtable_impl<
 828       _Multi_array<_Result_type (*)(_Visitor, _Variants...)>,
 829                    tuple<_Variants...>, std::index_sequence<__indices...>>
 830     {
 831       using _Array_type =
 832           _Multi_array<_Result_type (*)(_Visitor&&, _Variants...)>;
 833
 834       decltype(auto)
 835       static constexpr __visit_invoke(_Visitor&& __visitor, _Variants... __vars)
 836       {
 837         return __invoke(std::forward<_Visitor>(__visitor),
 838                         std::get<__indices>(
 839                             std::forward<_Variants>(__vars))...);
 840       }
 841
 842       static constexpr auto
 843       _S_apply()
 844       { return _Array_type{&__visit_invoke}; }
 845     };
 846
 847   template<typename _Result_type, typename _Visitor, typename... _Variants>
 848     struct __gen_vtable
 849     {
 850       using _Func_ptr = _Result_type (*)(_Visitor&&, _Variants...);
 851       using _Array_type =
 852           _Multi_array<_Func_ptr,
 853                        variant_size_v<remove_reference_t<_Variants>>...>;
 854
 855       static constexpr _Array_type
 856       _S_apply()
 857       {
 858         return __gen_vtable_impl<_Array_type, tuple<_Variants...>,
 859                                  std::index_sequence<>>::_S_apply();
 860       }
 861
 862       static constexpr auto _S_vtable = _S_apply();
 863     };
 864
 865   template<size_t _Np, typename _Tp>
 866     struct _Base_dedup : public _Tp { };
 867
 868   template<typename _Variant, typename __indices>
 869     struct _Variant_hash_base;
 870
 871   template<typename... _Types, size_t... __indices>
 872     struct _Variant_hash_base<variant<_Types...>,
 873                               std::index_sequence<__indices...>>
 874     : _Base_dedup<__indices, __poison_hash<remove_const_t<_Types>>>... { };
 875
 876 } // namespace __variant
 877 } // namespace __detail
 878
 879   template<typename _Tp, typename... _Types>
 880     inline constexpr bool holds_alternative(const variant<_Types...>& __v)
 881     noexcept
 882     {
 883       static_assert(__detail::__variant::__exactly_once<_Tp, _Types...>,
 884                     "T should occur for exactly once in alternatives");
 885       return __v.index() == __detail::__variant::__index_of_v<_Tp, _Types...>;
 886     }
 887
 888   template<typename _Tp, typename... _Types>
 889     constexpr inline _Tp& get(variant<_Types...>& __v)
 890     {
 891       static_assert(__detail::__variant::__exactly_once<_Tp, _Types...>,
 892                     "T should occur for exactly once in alternatives");
 893       static_assert(!is_void_v<_Tp>, "_Tp should not be void");
 894       return get<__detail::__variant::__index_of_v<_Tp, _Types...>>(__v);
 895     }
 896
 897   template<typename _Tp, typename... _Types>
 898     constexpr inline _Tp&& get(variant<_Types...>&& __v)
 899     {
 900       static_assert(__detail::__variant::__exactly_once<_Tp, _Types...>,
 901                     "T should occur for exactly once in alternatives");
 902       static_assert(!is_void_v<_Tp>, "_Tp should not be void");
 903       return get<__detail::__variant::__index_of_v<_Tp, _Types...>>(
 904         std::move(__v));
 905     }
 906
 907   template<typename _Tp, typename... _Types>
 908     constexpr inline const _Tp& get(const variant<_Types...>& __v)
 909     {
 910       static_assert(__detail::__variant::__exactly_once<_Tp, _Types...>,
 911                     "T should occur for exactly once in alternatives");
 912       static_assert(!is_void_v<_Tp>, "_Tp should not be void");
 913       return get<__detail::__variant::__index_of_v<_Tp, _Types...>>(__v);
 914     }
 915
 916   template<typename _Tp, typename... _Types>
 917     constexpr inline const _Tp&& get(const variant<_Types...>&& __v)
 918     {
 919       static_assert(__detail::__variant::__exactly_once<_Tp, _Types...>,
 920                     "T should occur for exactly once in alternatives");
 921       static_assert(!is_void_v<_Tp>, "_Tp should not be void");
 922       return get<__detail::__variant::__index_of_v<_Tp, _Types...>>(
 923         std::move(__v));
 924     }
 925
 926   template<size_t _Np, typename... _Types>
 927     constexpr inline
 928     add_pointer_t<variant_alternative_t<_Np, variant<_Types...>>>
 929     get_if(variant<_Types...>* __ptr) noexcept
 930     {
 931       using _Alternative_type = variant_alternative_t<_Np, variant<_Types...>>;
 932       static_assert(_Np < sizeof...(_Types),
 933                     "The index should be in [0, number of alternatives)");
 934       static_assert(!is_void_v<_Alternative_type>, "_Tp should not be void");
 935       if (__ptr && __ptr->index() == _Np)
 936         return &__detail::__variant::__get<_Np>(*__ptr);
 937       return nullptr;
 938     }
 939
 940   template<size_t _Np, typename... _Types>
 941     constexpr inline
 942     add_pointer_t<const variant_alternative_t<_Np, variant<_Types...>>>
 943     get_if(const variant<_Types...>* __ptr) noexcept
 944     {
 945       using _Alternative_type = variant_alternative_t<_Np, variant<_Types...>>;
 946       static_assert(_Np < sizeof...(_Types),
 947                     "The index should be in [0, number of alternatives)");
 948       static_assert(!is_void_v<_Alternative_type>, "_Tp should not be void");
 949       if (__ptr && __ptr->index() == _Np)
 950         return &__detail::__variant::__get<_Np>(*__ptr);
 951       return nullptr;
 952     }
 953
 954   template<typename _Tp, typename... _Types>
 955     constexpr inline add_pointer_t<_Tp>
 956     get_if(variant<_Types...>* __ptr) noexcept
 957     {
 958       static_assert(__detail::__variant::__exactly_once<_Tp, _Types...>,
 959                     "T should occur for exactly once in alternatives");
 960       static_assert(!is_void_v<_Tp>, "_Tp should not be void");
 961       return get_if<__detail::__variant::__index_of_v<_Tp, _Types...>>(__ptr);
 962     }
 963
 964   template<typename _Tp, typename... _Types>
 965     constexpr inline add_pointer_t<const _Tp>
 966     get_if(const variant<_Types...>* __ptr)
 967     noexcept
 968     {
 969       static_assert(__detail::__variant::__exactly_once<_Tp, _Types...>,
 970                     "T should occur for exactly once in alternatives");
 971       static_assert(!is_void_v<_Tp>, "_Tp should not be void");
 972       return get_if<__detail::__variant::__index_of_v<_Tp, _Types...>>(__ptr);
 973     }
 974
 975   struct monostate { };
 976
 977 #define _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(__OP, __NAME) \
 978   template<typename... _Types> \
 979     constexpr bool operator __OP(const variant<_Types...>& __lhs, \
 980                                  const variant<_Types...>& __rhs) \
 981     { \
 982       return __lhs._M_##__NAME(__rhs, std::index_sequence_for<_Types...>{}); \
 983     } \
 984 \
 985   constexpr bool operator __OP(monostate, monostate) noexcept \
 986   { return 0 __OP 0; }
 987
 988   _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(<, less)
 989   _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(<=, less_equal)
 990   _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(==, equal)
 991   _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(!=, not_equal)
 992   _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(>=, greater_equal)
 993   _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(>, greater)
 994
 995 #undef _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE
 996
 997   template<typename _Visitor, typename... _Variants>
 998     constexpr decltype(auto) visit(_Visitor&&, _Variants&&...);
 999
1000   template<typename... _Types>
1001     inline enable_if_t<(is_move_constructible_v<_Types> && ...)
1002                         && (is_swappable_v<_Types> && ...)>
1003     swap(variant<_Types...>& __lhs, variant<_Types...>& __rhs)
1004     noexcept(noexcept(__lhs.swap(__rhs)))
1005     { __lhs.swap(__rhs); }
1006
1007   template<typename... _Types>
1008     enable_if_t<!((is_move_constructible_v<_Types> && ...)
1009                    && (is_swappable_v<_Types> && ...))>
1010     swap(variant<_Types...>&, variant<_Types...>&) = delete;
1011
1012   class bad_variant_access : public exception
1013   {
1014   public:
1015     bad_variant_access() noexcept : _M_reason("Unknown reason") { }
1016     const char* what() const noexcept override
1017     { return _M_reason; }
1018
1019   private:
1020     bad_variant_access(const char* __reason) : _M_reason(__reason) { }
1021
1022     const char* _M_reason;
1023
1024     friend void __throw_bad_variant_access(const char* __what);
1025   };
1026
1027   inline void
1028   __throw_bad_variant_access(const char* __what)
1029   { _GLIBCXX_THROW_OR_ABORT(bad_variant_access(__what)); }
1030
1031   template<typename... _Types>
1032     class variant
1033     : private __detail::__variant::_Variant_base<_Types...>,
1034       private _Enable_default_constructor<
1035         __detail::__variant::_Traits<_Types...>::_S_default_ctor,
1036           variant<_Types...>>,
1037       private _Enable_copy_move<
1038         __detail::__variant::_Traits<_Types...>::_S_copy_ctor,
1039         __detail::__variant::_Traits<_Types...>::_S_copy_assign,
1040         __detail::__variant::_Traits<_Types...>::_S_move_ctor,
1041         __detail::__variant::_Traits<_Types...>::_S_move_assign,
1042         variant<_Types...>>
1043     {
1044     private:
1045       static_assert(sizeof...(_Types) > 0,
1046                     "variant must have at least one alternative");
1047       static_assert(!(std::is_reference_v<_Types> || ...),
1048                     "variant must have no reference alternative");
1049       static_assert(!(std::is_void_v<_Types> || ...),
1050                     "variant must have no void alternative");
1051
1052       using _Base = __detail::__variant::_Variant_base<_Types...>;
1053       using _Default_ctor_enabler =
1054         _Enable_default_constructor<
1055           __detail::__variant::_Traits<_Types...>::_S_default_ctor,
1056             variant<_Types...>>;
1057
1058       template<typename _Tp>
1059         static constexpr bool
1060         __exactly_once = __detail::__variant::__exactly_once<_Tp, _Types...>;
1061
1062       template<typename _Tp>
1063         static constexpr size_t __accepted_index =
1064           __detail::__variant::__accepted_index<_Tp&&, variant>::value;
1065
1066       template<size_t _Np, bool = _Np < sizeof...(_Types)>
1067         struct __to_type_impl;
1068
1069       template<size_t _Np>
1070         struct __to_type_impl<_Np, true>
1071         { using type = variant_alternative_t<_Np, variant>; };
1072
1073       template<size_t _Np>
1074         using __to_type = typename __to_type_impl<_Np>::type;
1075
1076       template<typename _Tp>
1077         using __accepted_type = __to_type<__accepted_index<_Tp>>;
1078
1079       template<typename _Tp>
1080         static constexpr size_t __index_of =
1081           __detail::__variant::__index_of_v<_Tp, _Types...>;
1082
1083       using _Traits = __detail::__variant::_Traits<_Types...>;
1084
1085     public:
1086       variant() = default;
1087       variant(const variant& __rhs) = default;
1088       variant(variant&&) = default;
1089       variant& operator=(const variant&) = default;
1090       variant& operator=(variant&&) = default;
1091       ~variant() = default;
1092
1093       template<typename _Tp,
1094                typename = enable_if_t<!is_same_v<decay_t<_Tp>, variant>>,
1095                typename = enable_if_t<(sizeof...(_Types)>0)>,
1096                typename = enable_if_t<__exactly_once<__accepted_type<_Tp&&>>
1097                           && is_constructible_v<__accepted_type<_Tp&&>, _Tp&&>>>
1098         constexpr
1099         variant(_Tp&& __t)
1100         noexcept(is_nothrow_constructible_v<__accepted_type<_Tp&&>, _Tp&&>)
1101         : variant(in_place_index<__accepted_index<_Tp&&>>,
1102                   std::forward<_Tp>(__t))
1103         { __glibcxx_assert(holds_alternative<__accepted_type<_Tp&&>>(*this)); }
1104
1105       template<typename _Tp, typename... _Args,
1106                typename = enable_if_t<__exactly_once<_Tp>
1107                           && is_constructible_v<_Tp, _Args&&...>>>
1108         constexpr explicit
1109         variant(in_place_type_t<_Tp>, _Args&&... __args)
1110         : variant(in_place_index<__index_of<_Tp>>,
1111                   std::forward<_Args>(__args)...)
1112         { __glibcxx_assert(holds_alternative<_Tp>(*this)); }
1113
1114       template<typename _Tp, typename _Up, typename... _Args,
1115                typename = enable_if_t<__exactly_once<_Tp>
1116                           && is_constructible_v<
1117                             _Tp, initializer_list<_Up>&, _Args&&...>>>
1118         constexpr explicit
1119         variant(in_place_type_t<_Tp>, initializer_list<_Up> __il,
1120                 _Args&&... __args)
1121         : variant(in_place_index<__index_of<_Tp>>, __il,
1122                   std::forward<_Args>(__args)...)
1123         { __glibcxx_assert(holds_alternative<_Tp>(*this)); }
1124
1125       template<size_t _Np, typename... _Args,
1126                typename = enable_if_t<
1127                  is_constructible_v<__to_type<_Np>, _Args&&...>>>
1128         constexpr explicit
1129         variant(in_place_index_t<_Np>, _Args&&... __args)
1130         : _Base(in_place_index<_Np>, std::forward<_Args>(__args)...),
1131         _Default_ctor_enabler(_Enable_default_constructor_tag{})
1132         { __glibcxx_assert(index() == _Np); }
1133
1134       template<size_t _Np, typename _Up, typename... _Args,
1135                typename = enable_if_t<is_constructible_v<__to_type<_Np>,
1136                                       initializer_list<_Up>&, _Args&&...>>>
1137         constexpr explicit
1138         variant(in_place_index_t<_Np>, initializer_list<_Up> __il,
1139                 _Args&&... __args)
1140         : _Base(in_place_index<_Np>, __il, std::forward<_Args>(__args)...),
1141         _Default_ctor_enabler(_Enable_default_constructor_tag{})
1142         { __glibcxx_assert(index() == _Np); }
1143
1144       template<typename _Tp>
1145         enable_if_t<__exactly_once<__accepted_type<_Tp&&>>
1146                     && is_constructible_v<__accepted_type<_Tp&&>, _Tp&&>
1147                     && is_assignable_v<__accepted_type<_Tp&&>&, _Tp&&>
1148                     && !is_same_v<decay_t<_Tp>, variant>, variant&>
1149         operator=(_Tp&& __rhs)
1150         noexcept(is_nothrow_assignable_v<__accepted_type<_Tp&&>&, _Tp&&>
1151                  && is_nothrow_constructible_v<__accepted_type<_Tp&&>, _Tp&&>)
1152         {
1153           constexpr auto __index = __accepted_index<_Tp&&>;
1154           if (index() == __index)
1155             std::get<__index>(*this) = std::forward<_Tp>(__rhs);
1156           else
1157             this->emplace<__index>(std::forward<_Tp>(__rhs));
1158           __glibcxx_assert(holds_alternative<__accepted_type<_Tp&&>>(*this));
1159           return *this;
1160         }
1161
1162       template<typename _Tp, typename... _Args>
1163         enable_if_t<is_constructible_v<_Tp, _Args...> && __exactly_once<_Tp>,
1164                     _Tp&>
1165         emplace(_Args&&... __args)
1166         {
1167           auto& ret =
1168             this->emplace<__index_of<_Tp>>(std::forward<_Args>(__args)...);
1169           __glibcxx_assert(holds_alternative<_Tp>(*this));
1170           return ret;
1171         }
1172
1173       template<typename _Tp, typename _Up, typename... _Args>
1174         enable_if_t<is_constructible_v<_Tp, initializer_list<_Up>&, _Args...>
1175                     && __exactly_once<_Tp>,
1176                     _Tp&>
1177         emplace(initializer_list<_Up> __il, _Args&&... __args)
1178         {
1179           auto& ret =
1180             this->emplace<__index_of<_Tp>>(__il,
1181                                            std::forward<_Args>(__args)...);
1182           __glibcxx_assert(holds_alternative<_Tp>(*this));
1183           return ret;
1184         }
1185
1186       template<size_t _Np, typename... _Args>
1187         enable_if_t<is_constructible_v<variant_alternative_t<_Np, variant>,
1188                                        _Args...>,
1189                     variant_alternative_t<_Np, variant>&>
1190         emplace(_Args&&... __args)
1191         {
1192           static_assert(_Np < sizeof...(_Types),
1193                         "The index should be in [0, number of alternatives)");
1194           this->~variant();
1195           __try
1196             {
1197               ::new (this) variant(in_place_index<_Np>,
1198                                    std::forward<_Args>(__args)...);
1199             }
1200           __catch (...)
1201             {
1202               this->_M_index = variant_npos;
1203               __throw_exception_again;
1204             }
1205           __glibcxx_assert(index() == _Np);
1206           return std::get<_Np>(*this);
1207         }
1208
1209       template<size_t _Np, typename _Up, typename... _Args>
1210         enable_if_t<is_constructible_v<variant_alternative_t<_Np, variant>,
1211                                        initializer_list<_Up>&, _Args...>,
1212                     variant_alternative_t<_Np, variant>&>
1213         emplace(initializer_list<_Up> __il, _Args&&... __args)
1214         {
1215           static_assert(_Np < sizeof...(_Types),
1216                         "The index should be in [0, number of alternatives)");
1217           this->~variant();
1218           __try
1219             {
1220               ::new (this) variant(in_place_index<_Np>, __il,
1221                                    std::forward<_Args>(__args)...);
1222             }
1223           __catch (...)
1224             {
1225               this->_M_index = variant_npos;
1226               __throw_exception_again;
1227             }
1228           __glibcxx_assert(index() == _Np);
1229           return std::get<_Np>(*this);
1230         }
1231
1232       constexpr bool valueless_by_exception() const noexcept
1233       { return !this->_M_valid(); }
1234
1235       constexpr size_t index() const noexcept
1236       {
1237         if (this->_M_index ==
1238             typename _Base::__index_type(variant_npos))
1239           return variant_npos;
1240         return this->_M_index;
1241       }
1242
1243       void
1244       swap(variant& __rhs)
1245       noexcept((__is_nothrow_swappable<_Types>::value && ...)
1246                && is_nothrow_move_constructible_v<variant>)
1247       {
1248         if (this->index() == __rhs.index())
1249           {
1250             if (this->_M_valid())
1251               {
1252                 static constexpr void (*_S_vtable[])(void*, void*) =
1253                   { &__detail::__variant::__erased_swap<_Types&, _Types&>... };
1254                 _S_vtable[__rhs._M_index](this->_M_storage(),
1255                                           __rhs._M_storage());
1256               }
1257           }
1258         else if (!this->_M_valid())
1259           {
1260             this->_M_destructive_move(std::move(__rhs));
1261             __rhs._M_reset();
1262           }
1263         else if (!__rhs._M_valid())
1264           {
1265             __rhs._M_destructive_move(std::move(*this));
1266             this->_M_reset();
1267           }
1268         else
1269           {
1270             auto __tmp = std::move(__rhs);
1271             __rhs._M_destructive_move(std::move(*this));
1272             this->_M_destructive_move(std::move(__tmp));
1273           }
1274       }
1275
1276     private:
1277 #define _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(__OP, __NAME) \
1278       template<size_t... __indices> \
1279         static constexpr bool \
1280         (*_S_erased_##__NAME[])(const variant&, const variant&) = \
1281           { &__detail::__variant::__erased_##__NAME< \
1282                 const variant&, __indices>... }; \
1283       template<size_t... __indices> \
1284         constexpr inline bool \
1285         _M_##__NAME(const variant& __rhs, \
1286                     std::index_sequence<__indices...>) const \
1287         { \
1288           auto __lhs_index = this->index(); \
1289           auto __rhs_index = __rhs.index(); \
1290           if (__lhs_index != __rhs_index || valueless_by_exception()) \
1291             /* Modulo addition. */ \
1292             return __lhs_index + 1 __OP __rhs_index + 1; \
1293           return _S_erased_##__NAME<__indices...>[__lhs_index](*this, __rhs); \
1294         }
1295
1296       _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(<, less)
1297       _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(<=, less_equal)
1298       _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(==, equal)
1299       _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(!=, not_equal)
1300       _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(>=, greater_equal)
1301       _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(>, greater)
1302
1303 #undef _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE
1304
1305       template<size_t _Np, typename _Vp>
1306         friend constexpr decltype(auto) __detail::__variant::__get(_Vp&& __v);
1307
1308       template<typename _Vp>
1309         friend void* __detail::__variant::__get_storage(_Vp&& __v);
1310
1311 #define _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(__OP) \
1312       template<typename... _Tp> \
1313         friend constexpr bool \
1314         operator __OP(const variant<_Tp...>& __lhs, \
1315                       const variant<_Tp...>& __rhs);
1316
1317       _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(<)
1318       _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(<=)
1319       _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(==)
1320       _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(!=)
1321       _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(>=)
1322       _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE(>)
1323
1324 #undef _VARIANT_RELATION_FUNCTION_TEMPLATE
1325     };
1326
1327   template<size_t _Np, typename... _Types>
1328     constexpr variant_alternative_t<_Np, variant<_Types...>>&
1329     get(variant<_Types...>& __v)
1330     {
1331       static_assert(_Np < sizeof...(_Types),
1332                     "The index should be in [0, number of alternatives)");
1333       if (__v.index() != _Np)
1334         __throw_bad_variant_access("Unexpected index");
1335       return __detail::__variant::__get<_Np>(__v);
1336     }
1337
1338   template<size_t _Np, typename... _Types>
1339     constexpr variant_alternative_t<_Np, variant<_Types...>>&&
1340     get(variant<_Types...>&& __v)
1341     {
1342       static_assert(_Np < sizeof...(_Types),
1343                     "The index should be in [0, number of alternatives)");
1344       if (__v.index() != _Np)
1345         __throw_bad_variant_access("Unexpected index");
1346       return __detail::__variant::__get<_Np>(std::move(__v));
1347     }
1348
1349   template<size_t _Np, typename... _Types>
1350     constexpr const variant_alternative_t<_Np, variant<_Types...>>&
1351     get(const variant<_Types...>& __v)
1352     {
1353       static_assert(_Np < sizeof...(_Types),
1354                     "The index should be in [0, number of alternatives)");
1355       if (__v.index() != _Np)
1356         __throw_bad_variant_access("Unexpected index");
1357       return __detail::__variant::__get<_Np>(__v);
1358     }
1359
1360   template<size_t _Np, typename... _Types>
1361     constexpr const variant_alternative_t<_Np, variant<_Types...>>&&
1362     get(const variant<_Types...>&& __v)
1363     {
1364       static_assert(_Np < sizeof...(_Types),
1365                     "The index should be in [0, number of alternatives)");
1366       if (__v.index() != _Np)
1367         __throw_bad_variant_access("Unexpected index");
1368       return __detail::__variant::__get<_Np>(std::move(__v));
1369     }
1370
1371   template<typename _Visitor, typename... _Variants>
1372     constexpr decltype(auto)
1373     visit(_Visitor&& __visitor, _Variants&&... __variants)
1374     {
1375       if ((__variants.valueless_by_exception() || ...))
1376         __throw_bad_variant_access("Unexpected index");
1377
1378       using _Result_type =
1379         decltype(std::forward<_Visitor>(__visitor)(
1380             get<0>(std::forward<_Variants>(__variants))...));
1381
1382       constexpr auto& __vtable = __detail::__variant::__gen_vtable<
1383         _Result_type, _Visitor&&, _Variants&&...>::_S_vtable;
1384
1385       auto __func_ptr = __vtable._M_access(__variants.index()...);
1386       return (*__func_ptr)(std::forward<_Visitor>(__visitor),
1387                            std::forward<_Variants>(__variants)...);
1388     }
1389
1390   template<bool, typename... _Types>
1391     struct __variant_hash_call_base_impl
1392     {
1393       size_t
1394       operator()(const variant<_Types...>& __t) const
1395       noexcept((is_nothrow_invocable_v<hash<decay_t<_Types>>, _Types> && ...))
1396       {
1397         if (!__t.valueless_by_exception())
1398           {
1399             namespace __edv = __detail::__variant;
1400             static constexpr size_t (*_S_vtable[])(void*) =
1401               { &__edv::__erased_hash<const _Types&>... };
1402             return hash<size_t>{}(__t.index())
1403               + _S_vtable[__t.index()](__edv::__get_storage(__t));
1404           }
1405         return hash<size_t>{}(__t.index());
1406       }
1407     };
1408
1409   template<typename... _Types>
1410     struct __variant_hash_call_base_impl<false, _Types...> {};
1411
1412   template<typename... _Types>
1413     using __variant_hash_call_base =
1414     __variant_hash_call_base_impl<(__poison_hash<remove_const_t<_Types>>::
1415                                    __enable_hash_call &&...), _Types...>;
1416
1417   template<typename... _Types>
1418     struct hash<variant<_Types...>>
1419     : private __detail::__variant::_Variant_hash_base<
1420         variant<_Types...>, std::index_sequence_for<_Types...>>,
1421       public __variant_hash_call_base<_Types...>
1422     {
1423       using result_type [[__deprecated__]] = size_t;
1424       using argument_type [[__deprecated__]] = variant<_Types...>;
1425     };
1426
1427   template<>
1428     struct hash<monostate>
1429     {
1430       using result_type [[__deprecated__]] = size_t;
1431       using argument_type [[__deprecated__]] = monostate;
1432
1433       size_t
1434       operator()(const monostate& __t) const noexcept
1435       {
1436         constexpr size_t __magic_monostate_hash = -7777;
1437         return __magic_monostate_hash;
1438       }
1439     };
1440
1441   template<typename... _Types>
1442     struct __is_fast_hash<hash<variant<_Types...>>>
1443     : bool_constant<(__is_fast_hash<_Types>::value && ...)>
1444     { };
1445
1446 _GLIBCXX_END_NAMESPACE_VERSION
1447 } // namespace std
1448
1449 #endif // C++17
1450
1451 #endif // _GLIBCXX_VARIANT