C++17 std::optional：优雅处理可能缺失的值

学习optional的构造、访问和错误处理，替代指针或哨兵值表示可选结果。 · 难度：入门 · +15XP

什么是std::optional？

std::optional是一个容器，它可能包含一个值，也可能为空。它用于表示一个可能失败的函数结果或可选参数，比使用指针或特殊标记更安全。

基本用法

#include <optional>
#include <iostream>
#include <string>
std::optional<std::string> find_user(int id) {
    if (id == 1)
        return "Alice";
    else
        return std::nullopt;  // 或 {}
}
int main() {
    auto result = find_user(1);
    if (result)  // 或 result.has_value()
        std::cout << *result << '
';  // 解引用
    else
        std::cout << "Not found
";
}

访问值

std::optional<int> opt = 42;
std::cout << opt.value_or(0) << '
';  // 42
opt = std::nullopt;
std::cout << opt.value_or(-1) << '
'; // -1

与错误处理

std::optional适合不需要错误信息的场景。如果需要错误原因，考虑std::expected（C++23）。

练习提示

编写一个函数safe_divide，接受两个double参数，如果除数为0则返回std::nullopt，否则返回商。在main中测试。