可以将函数应用于 std::optional 的值，取回可选值吗？

Question

我认为将函数应用于可选是一种非常有用的模式。然而，使用 C++ STL 是很麻烦的。例如：

std::optional<Vector3D> vec = tryCreateVector();
std::optional<float> length = 
    vec.has_value() ? std::optional<float>(vec->length()) : std::nullopt;

在 C++ 中是否有等价于 haskell 的 fmap 或 rust 的 Option::map？类似于以下内容：

std::optional<Vector3D> vec = tryCreateVector();
std::optional<float> length = map(vec, [](auto vec) { return vec.length(); });

Answer 1

据我所知，标准库不提供这种开箱即用的功能。不过实现起来相当容易。

#include <optional>
#include <iostream>
#include <functional>

std::optional<int> create_an_int()
{
    return 1;
}

std::optional<int> dont_create_an_int()
{
    return {};
}

template<typename T, typename F>
auto handler_wrapper(const std::optional<T>& in, F h)
{
    return in.has_value() ? std::optional{h(*in)} : std::nullopt;
}

int main()
{
    auto handler = [](const int& in){ return 3*in; };
    auto test = create_an_int();
    auto multiplied = handler_wrapper(test, handler);
    std::cout << *multiplied << std::endl;
    test = dont_create_an_int();
    auto nulled = handler_wrapper(test, handler);
    if (!nulled.has_value())
        std::cout << "null optional" << std::endl;
}

基本上你需要做的就是创建一个模板包装器来接受任何可调用的和可选的，你就完成了（注意：上面的代码片段不是最漂亮/最好的实现，但应该给你一个很好的起点我猜测）。上面的代码显然会产生“3”和 "null optional" 作为输出。

Answer 2

您可以定义以下函数：

namespace detail
{
    template<typename Callable, typename T>
    struct apply_helper
    {
        using T_noref = typename std::remove_reference<T>::type;
        using value_type = typename T_noref::value_type;
        using Callable_return = decltype(std::declval<Callable>()(std::declval<value_type>()));
        using return_type = optional<Callable_return>;

        static return_type eval(Callable&& f, T&& val)
        {
            if(val)
            {
                return apply(std::forward<Callable&&>(f), *val);
            }
            else return boost::none;
        }

    private:
        static Callable_return apply(Callable&& f, value_type& v)
        {
            return f(v);
        }
        static Callable_return apply(Callable&& f, value_type const& v)
        {
            return f(v);
        }
        static Callable_return apply(Callable&& f, value_type&& v)
        {
            return f(v);
        }

    };
}
template<typename Callable, typename T> 
optional<decltype(std::declval<Callable>()(std::declval<T>()))> apply(Callable&& f, optional<T> const& a)
{
    return detail::apply_helper<Callable, optional<T> const&>::eval(std::forward<Callable>(f), a);
}

然后可以像这样使用：

optional<int> foo(optional<int> value)
{
    auto f = [](int v){return v + 10;};
    return apply(f, value);
}

可以将函数应用于 std::optional 的值，取回可选值吗？

Can a function be applied to the value of a std::optional, getting back an optional?

c++

stl

stdoptional