为什么 make_optional 不适用于文件流？答案

【问题标题】：Why doesn't make_optional work for file streams?为什么 make_optional 不适用于文件流？
【发布时间】：2020-07-04 21:16:27
【问题描述】：

我正在尝试 C++17 可选类型，并认为使用它的合适位置是尝试打开文件的函数，也许返回打开的文件。我写的函数是这样的：

std::optional<std::fstream> openFile(std::string path)
{
    std::fstream file;
    file.open(path);
    if (!file.is_open())
    {
        std::cerr << "couldn't open file" << path << std::endl;
        return {};
    }
    else
    {
        return std::make_optional(file); // results in compilation error
    }
}

但是当我尝试使用 g++ 编译时，-std=c++17 作为参数之一，我收到一大堆模板编译错误消息，开头是：

In file included from read_file.cpp:3:0:
/usr/include/c++/7/optional: In instantiation of ‘constexpr std::optional<typename std::decay<_Tp>::type> std::make_optional(_Tp&&) [with _Tp = std::basic_fstream<char>&; typename std::decay<_Tp>::type = std::basic_fstream<char>]’:
read_file.cpp:16:39:   required from here
/usr/include/c++/7/optional:991:62: error: no matching function for call to ‘std::optional<std::basic_fstream<char> >::optional(<brace-enclosed initializer list>)’
     { return optional<decay_t<_Tp>> { std::forward<_Tp>(__t) }; }

为什么看起来fstream 不能与std::optional 一起使用？我是否以错误的方式处理这个问题？如果 optional 不支持流类型，那是不是限制了该类型的应用范围？

【问题讨论】：

第 16 行是哪一行？
@ecatmur return std::make_optional(file); // results in compilation error 是第 16 行。

标签： c++ templates c++17 optional filestream

【解决方案1】：

当您将流传递给make_optional 时，您的代码将尝试复制流。流不能被复制，因此，您需要移动它，即，

return std::make_optional(std::move(file));

或者干脆

return file;

（根据编译器的年龄，后者可能不起作用。）

【讨论】：

只是return file ^^
确实，我会将它添加到答案中，但它会隐藏实际发生的事情。
我更喜欢隐藏并欣赏“它只是工作”。 ymmv。
我认为长格式用于教育，短格式用于实际代码。
我正在使用 g++ (Ubuntu 7.5.0-3ubuntu1~18.04) 7.5.0，并且仅仅返回文件会导致编译错误，因为它显然没有将流隐式转换为可选.但是，将流显式移动到 make_optional 确实工作！谢谢。

【解决方案2】：

std::make_optional 调用可选构造函数，形式为

template < class U = value_type >
constexpr optional( U&& value );

并且构造函数的行为就像在做

T optional_data = std::forward<U>(value)

因为你传递了一个左值，所以它将进行复制。流不可复制，因此您会收到错误消息。您必须将流move 输入可选项才能使其正常工作。

【讨论】：