c++17引入的std::optinal

std::optional 是 C++17 标准库中引入的一个模板类，用于表示一个可能存在、也可能不存在值的对象。它的设计目的是为了解决函数或方法可能返回空值的情况，避免使用指针或特殊值（如 -1 或 nullptr）来表示缺失值，从而提高代码的安全性和可读性。

主要特点和用法：

1. 表示可能的空值：

   • std::optional 可以包含一个值，也可以为空（即不包含值）。

2. 安全的值访问：

   • 可以安全地访问 std::optional 中的值，避免了空指针异常或未定义行为。

3. 值的存取：

   • 使用 .value() 方法获取包含的值。如果 std::optional 是空的，调用 .value() 方法会抛出 std::bad_optional_access 异常。
   • 使用 .value_or(default_value) 方法获取值，如果 std::optional 是空的，则返回提供的 default_value。

4. 条件检查：

   • 使用 .has_value() 方法检查 std::optional 是否包含值。

5. 重置和清除：

   • 可以使用 .reset() 方法来清除 std::optional 中的值，使其变为空状态。

示例代码：

#include <iostream>
#include <optional>

std::optional<int> getOptionalValue(bool condition) {
    if (condition) {
        return 42;
    } else {
        return {}; // 返回空的 std::optional<int>
    }
}

int main() {
    std::optional<int> result1 = getOptionalValue(true);
    if (result1.has_value()) {
        std::cout << "Result1 has value: " << result1.value() << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Result1 is empty" << std::endl;
    }

    std::optional<int> result2 = getOptionalValue(false);
    int value2 = result2.value_or(-1); // 如果为空，则返回 -1
    std::cout << "Result2: " << value2 << std::endl;

    return 0;
}

在上述示例中：

• getOptionalValue 函数根据传入的 condition 返回一个 std::optional<int> 对象，如果 condition 为 true，则返回包含整数 42 的 std::optional，否则返回一个空的 std::optional。
• 在 main 函数中，使用 .has_value() 检查 std::optional 是否包含值，并通过 .value() 和 .value_or() 方法来访问或获取值。

适用场景：

• 处理可能返回空值的函数或方法，如从容器中查找值、读取配置参数等。
• 确保安全地处理可能为空的返回值，避免了空指针异常和未定义行为。
• 提高代码的清晰度和可读性，将可能为空的情况明确地表达出来，而不是通过特殊值或指针来表示。

总之，std::optional 是 C++17 中引入的一个重要特性，用于优雅地处理可能存在或不存在值的情况，是现代 C++ 中处理可选值的推荐方式之一。