NULL 的非指针等价物是什么？

Question

为我的不当术语道歉。

如果条目不存在，我有一段代码返回 NULL 指针：

ObjectType * MyClass::FindObjectType( const char * objectTypeName )
{
    if ( objectTypeMap.find( objectTypeName ) == objectTypeMap.end() )
    {
        Msg( "\n[C++ ERROR] No object type: %s", objectTypeName );
        return NULL;
    }
    else
        return &objectTypeMap[ objectTypeName ];
}

我想做同样的事情，但这次返回一个对象而不仅仅是一个指针。以下代码没有给我任何编译器错误（这让我感到惊讶）：

ObjectType MyClass::FindObjectType( const char * objectTypeName )
{
    if ( objectTypeMap.find( objectTypeName ) == objectTypeMap.end() )
    {
        Msg( "\n[C++ ERROR] No object type: %s", objectTypeName );
    }
    else
        return objectTypeMap[ objectTypeName ];
}

使用指针我可以检查是否找不到条目，​​如下所示：

if ( FindObjectType( objectType ) == NULL )
    //Do something

如何对返回的对象执行等效检查？

Answer 1

对象没有语言级别的等价物。

一种选择是创建一个“哨兵”对象，保证与任何“真实”对象比较不相等，然后返回：

class ObjectType {
public:
    static const ObjectType null;

    bool operator==(const ObjectType &rhs) const { /* need an appropriate comparison test */ }

    ...
};

ObjectType ObjectType::null(/* something unique */);


...

ObjectType foo(const char *objectTypeName) {
    if (cond) {
        return objectTypeMap[objectTypeName];
    } else {
        return ObjectType::null;
    }
}


...

if (foo(objectType) == ObjectType::null) {
    std::cout << "Returned the null object\n";
}

Answer 2

以下代码没有报错，因为标准非常保守。

有些代码结构极其复杂，编译器无法知道是否可以到达函数的末尾。因此标准规定编译器不必证明函数正确返回值...

然而标准确实说如果一个函数正常结束（没有例外）而没有返回一个值，那么 Undefined Behavior 被调用（即，任何事情都可能发生，可能是崩溃）。因此，大多数编译器都会针对这种情况发出警告，对于 gcc 和 Clang，您可以使用 -Wreturn。

---

现在，nullity 或 sentinel values 的原则并不新鲜，空指针只是 一个 的化身（在众多中）。

如果您的对象可以为空没有意义（它很少这样做，但可能是一种权宜之计），那么您有两种选择：

• throw 异常提示错误
• 返回一个可能为空的包装类（如boost::optional<ObjectType>）

在这种情况下，由于预计Find 可能找不到任何东西，我一般建议后者。

用法很简单：

boost::optional<ObjectType> MyClass::FindObjectType(char const* objectTypeName )
{
    if ( objectTypeMap.find( objectTypeName ) == objectTypeMap.end() ) {
        // do not print anything, it is up to the caller to decide what to do
        return boost::none;
    }

    return objectTypeMap[ objectTypeName ];
}

然后调用者写道：

int main(int argc, char* argv[]) {
    if (boost::optional<ObjectType> o = MyClass::FindObject(argv[1])) {
        o->foo();

        return 0;
    }

    Msg( "\n[C++ ERROR] No object type: %s", argv[1]);
    return 1;
}

Answer 3

C++17 更新

C++17 引入了std::optional 作为标准库的一部分，这是语言中最接近空对象的东西，类似于其他编程语言中的“可能”。它的工作原理很像the previous answer 中描述的boost::optional。它旨在解决的用例之一是从函数返回一个可选值。

#include <iostream>
#include <optional> // Defines std::optional

std::optional<int> f(bool test) {
    if (test) {
        return 1;
    } else {
        return std::optional<int>();
    }
}

int main()
{
    auto ret = f(true);
    
    // std::optional can be used as a bool
    if (ret) {
        std::cout << "Value for first test: " << ret.value() << '\n';
    } else {
        std::cout << "Value for first test: " << 0 << '\n';
    }
    
    std::cout << "Value for second test: " << (f(true)).value_or(0) << '\n';
    std::cout << "Value for third test: " << (f(false)).value_or(0) << '\n';
    
    return 0;
}

输出：

Value for first test: 1
Value for second test: 1
Value for third test: 0