Java 可选与 C++ 可选

Question

我是否正确地假设 Java-Optional 与 C++17-optional 没有太多关系？

我知道 Java Optional 主要来自 Stream-API，例如：

Optional<Integer> op  = Optional.empty(); 
op.stream().forEach(System.out::println); 

我知道它也可以用作返回值（与其说是参数）。但是关于这种用法，这不适用于C++-optional，对吧？

还是又是“Monads”，理解后没人能解释的东西？ C++-optional 实际上是否与 Monads 有任何关系，Java-Streams 也是如此，因此 C++--optional 是否与 Java-Optional 相当？那么，有什么可比的例子呢？

Answer 1

Java 和 C++（以及许多其他编程语言）中的可选项用于类似的目的 - 表示可能存在或不存在的值。

Java 中的可选项不仅用于流，还可以（并且应该）以自己的方式使用。话虽这么说，在 Java 中，选项应该仅用作可能返回值或不返回值的方法的返回类型。通过返回 null 值可以实现相同的目的，但是这样更容易忘记检查返回的值。但是 Java 中的可选项不应该只是替换实际上可能不存在的每个对象（例如 Haskell 中的 Maybe）。

我不是 C++ 专家，但看起来 C++ 的 optional 具有大致相同的目的（如果我错了，请纠正我）。

我不会在这里解释什么是 monad，但是这个概念很简单，我真的不知道为什么这么多人害怕它们。如果您阅读过有关 monad 的任何内容，您就会知道它们基本上有 2 个操作：创建一个 monadic 值，然后绑定它（或对其进行平面映射）。

在 Java 中，Optional.of 创建一个可选值，而Optional.flatMap，好吧，平面映射它。但是这些操作并没有完全遵守 monadic 法则，所以纯粹主义者声称 Java 中的可选项并不是 真正的 monads。

在C++中，你可以使用构造函数或者make_optional函数来创建一个可选项，这样你就有了创建的操作。但我在标准库中找不到bind 或flat_map 函数。如果您愿意，您可以自己编写一个 - 如果该函数遵守 monad 法则，则可选项将成为 monad。

Answer 2

我是否正确地假设 Java-Optional 与 C++17-optional 没有太大关系？

它们的相似之处在于它们模拟了相同的概念 - 一个可以不存在的值，但它们的接口非常不同。我对 C++ 不是很了解，但是看看 this page，我可以看到 C++ 的 std::optional 比 Java 的 Optional 少了很多功能。

还是又是“Monads”，理解后没人能解释的东西？

准点！ Java 的Optional 本质上是一个monad。通过拥有Optional.of 和Optional.flatMap 方法，Java 的Optional 变成了一个monad。 C++ 可选缺少相应的flatMap 方法，这导致它不是一个monad :(

IMO，std::optional 没有 flatMap 方法是所讨论的两种类型之间的基础。 flatMap 有签名：

<U> Optional<U> flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper)

基本上允许您撰写 Optionals。您可以拥有一个Optional<String>，应用一个返回另一个Optional<T> 的函数，然后返回一个Optional<T>。

这是一个关于 Monads 的 paper 可能会有所帮助。单子并没有那么可怕。关键特性是与上面显示的flatMap 具有相同签名的函数。如果你看到类似的东西，你很有可能找到了一个单子！ Stream 因此是一个单子。