std::optional

类模板 std::optional 管理一个可选的容纳值，既可以存在也可以不存在的值。

一种常见的 optional 使用情况是一个可能失败的函数的返回值。与其他手段，如 std::pair<T,bool> 相比， optional 良好地处理构造开销高昂的对象，并更加可读，因为它显式表达意图。

任何一个 optional<T> 的实例在给定时间点要么含值，要么不含值。

若一个 optional<T> 含值，则保证值作为 optional 对象所用空间的一部分分配，即不会发生动态内存分配。从而 optional 对象模拟一个对象，而非指针，尽管定义了 operator*() å’Œ operator->() 运算符。

当一个 optional<T> 对象被按语境转换成 bool 时，若对象含值则转换返回 true ，若对象不含值则返回 false 。

optional 对象在下列条件下含值：

• 对象被以 T 类型值或另一含值的 optional 初始化/赋值。

对象在下列条件下不含值：

• 对象被默认初始化。
• 对象被以 std::nullopt_t 类型值或不含值的 optional 对象初始化/赋值。
• 调用了成员函数 reset() 。

无引用的 optional ：若以引用类型实例化 optional 则程序非良构。不过，可用 T 类型的 std::reference_wrapper çš„ optional 保有引用。另外，若以（可有 cv 限定的）标签类型 std::nullopt_t 或 std::in_place_t 实例化 optional 则程序非良构。

模板形参

成员类型

成员函数

非成员函数

辅助类

辅助对象

推导指引

示例

#include <string>
#include <functional>
#include <iostream>
#include <optional>
 
// optional 可用作可能失败的工厂的返回类型
std::optional<std::string> create(bool b) {
    if(b)
        return "Godzilla";
    else
        return {};
}
 
// 能用 std::nullopt 创建任何（空的） std::optional
auto create2(bool b) {
    return b ? std::optional<std::string>{"Godzilla"} : std::nullopt;
}
 
// std::reference_wrapper 可用于返回引用
auto create_ref(bool b) {
    static std::string value = "Godzilla";
    return b ? std::optional<std::reference_wrapper<std::string>>{value}
             : std::nullopt;
}
 
int main()
{
    std::cout << "create(false) returned "
              << create(false).value_or("empty") << '\n';
 
    // 返回 optional 的工厂函数可用作 while 和 if 的条件
    if (auto str = create2(true)) {
        std::cout << "create2(true) returned " << *str << '\n';
    }
 
    if (auto str = create_ref(true)) {
        // 用 get() 访问 reference_wrapper 的值
        std::cout << "create_ref(true) returned " << str->get() << '\n';
        str->get() = "Mothra";
        std::cout << "modifying it changed it to " << str->get() << '\n';
    }
}

create(false) returned empty
create2(true) returned Godzilla
create_ref(true) returned Godzilla
modifying it changed it to Mothra

参阅