std::optional
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| 定义于头文件 <optional>
|
||
| template< class T > class optional; |
(C++17 起) | |
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*() 和 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 的 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
| T | - | 要为之管理状态的值的类型。该类型必须满足可析构 (Destructible) 的要求。（特别是不允许数组类型） |
成员类型
| 成员类型 | 定义 |
value_type
|
T
|
成员函数
构造optional对象 (公开成员函数) | |
| 销毁容纳的值，若存在 (公开成员函数) | |
| 对内容赋值 (公开成员函数) | |
观察器 | |
| 访问所含值 (公开成员函数) | |
| 检查对象是否含值 (公开成员函数) | |
| 返回所含值 (公开成员函数) | |
| 若所含值可用则返回它，否则返回另一个值 (公开成员函数) | |
修改器 | |
| 交换内容 (公开成员函数) | |
| 销毁任何所含值 (公开成员函数) | |
| 原位构造所含值 (公开成员函数) | |
非成员函数
| (C++17)(C++17)(C++17)(C++17)(C++17)(C++17)(C++20) |
比较 optional 对象 (函数模板) |
| (C++17) |
创建一个 optional 对象 (函数模板) |
| (C++17) |
特化 std::swap 算法 (函数) |
辅助类
| (C++17) |
特化 std::hash 算法 (类模板特化) |
| (C++17) |
带未初始化状态的 optional 类型的指示器 (类) |
| (C++17) |
指示进行了到不含值的 optional 的有检查访问的异常 (类) |
辅助对象
| (C++17) |
nullopt_t 类型对象 (常量) |
| 原位构造标签 (类模板) |
推导指引
示例
运行此代码
#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'; } }
输出：
create(false) returned empty create2(true) returned Godzilla create_ref(true) returned Godzilla modifying it changed it to Mothra
参阅
| (C++17) |
类型安全的可辨识联合体 (类模板) |
| (C++17) |
可保有任何可复制构造 (CopyConstructible) 类型的实例的对象。 (类) |
