基于C++语言现有的数据类型，设计 一种数据结构

Question

基于C++语言现有的数据类型，设计一种数据结构，可以达到一个效果，这个效果就是：我调用“多个不同的接口”的返回值，我都可以使用这个数据结构装载数据，但是当我返回其中一种数据类型时，另外没有返回数据的，尽量少占用内存。
如：我定义一个结构体，结构体本身也是一种数据类型，但是个结构体能满足调多不同的现在过，以后的接口的参数返回，
如：我不管调用哪个接口，都返回一个Map,
（可能有的同学已经明白了，这个就是门面模式中统一入口，但我要兼容放回值）

Answer 1

参考GPT：可以设计一个模板类，模板参数为可变参数模板（variadic templates），用来装载多种不同类型的数据。具体实现可以使用C++17的std::variant和std::optional库来实现。

代码示例：

#include <variant>
#include <optional>
#include <map>

template<typename... Args>
class MultiReturnData {
public:
    using VariantType = std::variant<std::optional<Args>...>;

    // 支持多种类型作为参数，构造函数初始化变量值为空
    MultiReturnData() : mData(std::nullopt) {}

    // 可以使用多种类型的返回值来装载数据
    template<typename T>
    void setData(T&& data) {
        mData.template emplace<std::optional<T>>(std::forward<T>(data));
    }

    // 获取数据，如果没有相应类型的数据，则返回std::nullopt
    template<typename T>
    std::optional<T> getData() const {
        std::optional<T> ret;
        std::visit([&ret](auto&& arg) {
            using TArg = std::decay_t<decltype(arg)>;
            if constexpr(std::is_same_v<TArg, std::optional<T>>) {
                ret = arg;
            }
        }, mData);
        return ret;
    }

    // 如果存在相应类型的数据，则返回true
    template<typename T>
    bool hasData() const {
        bool ret = false;
        std::visit([&ret](auto&& arg) {
            using TArg = std::decay_t<decltype(arg)>;
            if constexpr(std::is_same_v<TArg, std::optional<T>>) {
                ret = arg.has_value();
            }
        }, mData);
        return ret;
    }

    // 如果没有任何数据，则返回true
    bool empty() const {
        bool ret = true;
        std::visit([&ret](auto&& arg) {
            using TArg = std::decay_t<decltype(arg)>;
            if constexpr(std::disjunction_v<std::is_same<TArg, std::optional<Args>>...>) {
                ret = std::none_of(arg, [](auto&& opt) { return opt.has_value(); });
            }
        }, mData);
        return ret;
    }

    // 清除所有数据
    void clear() {
        mData = std::nullopt;
    }

    // 将数据转换成std::map类型
    std::map<std::string, VariantType> toMap() const {
        return {{"data", mData}};
    }

private:
    VariantType mData;
};

该模板类支持传入多种数据类型，使用std::optional包裹每种类型的数据，如果该类型的数据没有返回，则std::optional为空。同时，该模板类支持通过调用getData函数获取指定类型的数据，支持调用hasData函数判断指定类型的数据是否存在，支持调用toMap函数将数据转换成std::map类型。

使用示例：

#include <iostream>

int main() {
    MultiReturnData<int, float, std::string> data;
    data.setData<int>(10);
    data.setData<std::string>("hello world");

    if (data.hasData<int>()) {
        std::cout << "data int value: " << data.getData<int>().value() << std::endl;
    }

    if (data.hasData<float>()) {
        std::cout << "data float value: " << data.getData<float>().value() << std::endl;
    }