std::optional 是如何工作的？

Question

我刚刚了解了 c++ 17 中的 std::optional 功能以及其他一些非常有用的功能...

但是关于std::optional有几件事我不明白，我希望有人向我解释一下：

首先，据我所知，在 std::optional 中，return 值可以是指定的类型，也可以不是这样的：

std::optional<std::string> getName()
{
    if(person.hasName())
    {
        return person.name;
    }
    else 
    {
        return {};
    }
}

return{} return怎么什么都没有？例如，如果我要制作一个类似 class 的 return 指定值或什么都没有，我如何制作自己的 class 以便 return {} 有效？我是不是误会了什么？

我的第二个问题是，当你想检查 return 值时，你可以这样做：

int main()
{
    std::optional<std::string> name = getName();
    if(name.has_value())  // check if the name is valid using the has_value function
    {
        ...
    }
}

或者我也可以:


int main()
{
    std::optional<std::string> name = getName();
    if(name)  // check if the name is valid only using the variable name ???
    {
        ...
    }
}

我真的很困惑，变量名 return 怎么可能是布尔值？不像对象的构造函数可以 return 任何东西，所以这怎么可能？

再说一次，我想制作我自己的 class，有点类似于 std::optional 我如何制作它，以便我的 class 的一个实例可以用作布尔值？

我真的很感激能够解决我的问题的答案，而不是与何时使用 std::optional 或为什么我不应该自己制作做同样事情的 class 等相关的东西......

谢谢！

Answer 1

return {};

将简单地调用 class 的默认构造函数。

通过给 class 一个 bool 的转换运算符，它可以在需要时隐式转换为 bool。

它看起来类似于

template <typename T>
class optional {
    public:
    optional() {}
    optional(T t) : has_value(true), value(std::move(t)) {}

    operator bool() {
        return has_value;
    }
    
    private:
    bool has_value = false;
    T value;
}

非常简化，缺少赋值运算符等。

Answer 2

how do I make my own class so return {} is valid ?

通过使 class 默认可构造。具体怎么做取决于 class。在 class 是隐式默认构造函数的情况下，您无需执行任何操作，而在其他情况下，您可能需要显式声明构造函数。例如：ClassName() = default;.

how could a variable name return a boolean

想想这个变量名 "returns a boolean":

int x = 42;
if (x)
    ;

或者这个变量名怎么取“returns一个std::string_view”:

const char* str = "example";
std::string__view sv = str;

这称为从一种类型到另一种类型的转换。这就是 if(name).

中发生的事情

how do I make it so an instance of my class can be used as a boolean ?

通过提供转换运算符。

std::optional 是如何工作的？

how does std::optional work under the hood?

c++

c++-standard-library

stdoptional