C++ 的 Option/Maybe 类

Question

我想在 C++ 中实现一个类 Scala 的 Option / Haskell 类的 Maybe 类。出于效率原因，我不想使用动态分配的内存，也不想使用多态性。另外，如果 Option 为 None，我不希望创建任何嵌入类型的对象。

谁能告诉我以下方法是否会导致问题？我必须在我的 Option 类中为嵌入对象静态分配内存，但我无法定义嵌入类型的成员字段，因为即使 Option 为 None，这也会在创建 Option 对象时初始化。

template <typename T>
class Option {
private:
    uint8_t _storage [sizeof (T)];
    T * _embedded;
public:
    Option () : _embedded (nullptr) {
    }

    Option (const T & obj) : _embedded (new (_storage) T (obj)) {
    }

    Option (const Option<T> & other)
    : _embedded (
        other->_embedded ? new (_storage) T (other->_embedded) : nullptr
    ) {
    }

    // ...

    ~Option () {
        if (_embedded) _embedded->~T ();
    }
};

Answer 1

我不认为数组需要像对象类可能需要的那样对齐。实际上，除非该类型有有趣的对齐要求，否则我不会期望任何问题。

在 C++ 2011 中，您可以使用 union 来保存实际表示，尽管您仍然需要管理所保存对象的生命周期。有一个boost::optional<T> 和一个proposal 将类似的类型添加到标准的下一个修订版中。

Answer 2

对我来说这看起来不错，除了：

uint8_t _storage [sizeof(T)/sizeof(uint8_t)];

Option (const Option & other)
    : _embedded (other->_embedded ? new (_storage)T(other->_embedded) : nullptr)
{
}