我如何在 C++ 中使用 std::optional？

Question

我正在尝试使用 std::optional 但我的代码出现错误。
我指定了 #include <experimental/optional> 并且编译器选项是 -std=c++1z、-lc++experimental.

如何使用std::experimental::optional?

代码如下：

#include <experimental/optional>
#include <iostream>

std::experimental::optional<int> my_div(int x, int y) {
    if (y != 0) {
        int b = x / y;
        return {b};
    }
    else {
        return {};
    }
}

int main() {
    auto res = my_div(6, 2);
    if (res) {
        int p = res.value();
        std::cout << p << std::endl;
    }
}

错误信息：

optional.cpp:17:21: error: call to unavailable member function 'value': 
        int p = res.value();
                ~~~~^~~~~
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/experimental/optional:525:17: note: candidate function has been explicitly made unavailable
    value_type& value()
                ^
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/experimental/optional:517:33: note: candidate function has been explicitly made unavailable
    constexpr value_type const& value() const
                                ^
1 error generated.

OS: macOS 10.12.5

编译器版本：

Apple LLVM version 8.1.0 (clang-802.0.42)
Target: x86_64-apple-darwin16.6.0
Thread model: posix
InstalledDir: /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin

Answer 1

好的，在你发布错误后，我可以调查一下（但你也可以完全一样）。

简而言之

这是 Apple 在 OSX 上提供的带有 optional 的 problem/bug，但有一个简单的解决方法。

发生了什么事

文件 /Library/Developer/CommandLineTools/usr/include/c++/v1/exper‌imental/optional 将违规函数 optional::value 声明为

template <class _Tp>
class optional
    : private __optional_storage<_Tp>
{
  /* ... */

  _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_AVAILABILITY_BAD_OPTIONAL_ACCESS
  constexpr value_type const& value() const
  {
    if (!this->__engaged_)
        throw bad_optional_access();
    return this->__val_;
  }

  _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_AVAILABILITY_BAD_OPTIONAL_ACCESS
  value_type& value()
  {
    if (!this->__engaged_)
        throw bad_optional_access();
    return this->__val_;
  }
  /* ... */
};

运行只有预处理器（编译器选项 -E）显示宏扩展为

#define _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY \
  __attribute__ ((__visibility__("hidden"), __always_inline__))
#define _LIBCPP_AVAILABILITY_BAD_OPTIONAL_ACCESS \
  __attribute__((unavailable))

特别是，宏 _LIBCPP_AVAILABILITY_BAD_OPTIONAL_ACCESS 在文件 /Library/Developer/CommandLineTools/usr/include/c++/v1/__config 中 #defined 为

// Define availability macros.
#if defined(_LIBCPP_USE_AVAILABILITY_APPLE)
// ...
#define _LIBCPP_AVAILABILITY_BAD_OPTIONAL_ACCESS __attribute__((unavailable))
// ...
#else
// ...
#define _LIBCPP_AVAILABILITY_BAD_OPTIONAL_ACCESS
// ...
#endif

因此，这是 Apple 特定于 LLVM 的 libc++ API 的更改。正如宏的名字所暗示的那样，原因是Apple没有制作

class bad_optional_access
: public std::logic_error
{
public:
  bad_optional_access() : std::logic_error("Bad optional Access") {}
  virtual ~bad_optional_access() noexcept;
};

可用，因此无法实现依赖它的功能 (optional::value)。为什么不提供 bad_optional_access（从而违反标准）尚不清楚，但这可能与必须更改库 (dylib) 以包含 bad_optional_access::~bad_optional_access().

这一事实有关

如何变通

只需使用optional::operator*代替

int p = *res;

唯一真正的区别是没有进行访问检查。如果您需要，请自己动手

template<typename T>
T& get_value(std::experimental::optional<T> &opt)
{
  if(!opt.has_value())
    throw std::logic_error("bad optional access");
  return *opt;
}

template<typename T>
T const& get_value(std::experimental::optional<T>const &opt)
{
  if(!opt.has_value())
    throw std::logic_error("bad optional access");
  return *opt;
}

我如何在 C++ 中使用 std::optional？

How do I use std::optional in C++?

c++

c++17

stdoptional