std::optional 类的实现答案

【问题标题】：Implementation of the std::optional classstd::optional 类的实现
【发布时间】：2014-11-08 18:37:38
【问题描述】：

我需要为可选值实施快速解决方案。我不想拖入任何第三方库。

可选类一般是如何实现的？当一个可选对象处于“空状态”时，它是否仍然默认构造底层对象？

【问题讨论】：

你研究过Boost.Optional的实现吗？
C++ 标准库不是第三方库。我想你还不想开始使用 C++14？
@E_net4 我的编译器还不支持。
剪切/粘贴 boost::optional
基本上来说，Boost.Optional（正如 Angew 所建议的）最终被接受为 std::optional。因此，如果您背负着旧（er）编译器的负担，那么 Boost.Optional 就是您要走的路。（类似于 Boost.smart_ptr 和 std::shared_ptr。）我理解对第三方库的不情愿，但没有 Boost 的 C++ 势必会重新发明久经考验的轮子。

标签： c++

【解决方案1】：

可选类一般是如何实现的？

通常，一个布尔标志来指示它是否为空，以及一个适当大小和对齐的字节数组来存储值。

当一个可选对象处于“空状态”时，它是否仍然默认构造底层对象？

没有；这将对存储类型施加不必要的要求，并导致潜在的不良副作用。当optional 变为非空时，将使用placement-new 创建存储的对象，并在变为空时使用析构函数调用销毁。

对于快速而简单的实现，如果您不需要 Boost 或建议的标准版本的所有灵活性，您可以简单地存储一个默认构造的对象。

我不想拖入任何第三方库。

我会重新考虑为什么你不觉得你想要那个。 Boost 实现仅是标头，经过良好测试，并且应该在标准版本到来时直接替换为标准版本。我当然更相信它，而不是我自己拼凑的东西。

【讨论】：

【解决方案2】：

首先，我强烈建议您查看 Boost（特别是 Boost.Optional） - 使用 Boost 几乎是标准做法，它可以避免您重新发明轮子。

如果由于某种原因你不愿意使用 Boost.Optional，有一堆类似的纯头文件库，例如 https://github.com/akrzemi1/Optional

【讨论】：

【解决方案3】：

在c++14 或更早版本中，您可以使用经过空值检查的T* 或仅使用std::pair<T, bool>。后者的问题是，如果您的默认构造 T 很昂贵，那可能是一种浪费。

在c++17 或更高版本中，您仍然可以使用T*，但您也可以使用std::optional<T>。这里后者只在有效的情况下构造一个T。

值得注意的是，std::optional 仅在少数情况下是一个不错的选择：https://topanswers.xyz/cplusplus?q=923#a1085

【讨论】：

我不同意 std::optional<T> 仅在少数情况下是一个不错的选择。使用std::optional<T> 而不是T* 的意义在于std::optional<T> 直接包含T，因此您不需要额外的间接层来表示拥有的可能不存在的值。
我同意 cuddlebugCuller 的观点。更重要的是，接口比一个稀有的指针清晰得多，它没有说明它是否可以为nullptr