如何在 C++ 中使用 std::optional ？

Posted 2023-02-18

【中文标题】如何在 C++ 中使用 std::optional ？

【英文标题】：How do I use std::optional in C++?

【发布时间】：2017-10-28 06:38:39

【问题描述】：

我正在尝试使用 std::optional 但我的代码引发错误。 我指定了#include <experimental/optional>，编译器选项为-std=c++1z、-lc++experimental。

std::experimental::optional怎么用？

以下是代码：

#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.

---

操作系统：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

【问题讨论】：

通过 gcc 6.3.1 编译没有问题。您的编译器很可能对 C++1z 的支持水平不足。

对不起，我作为骗子的结束还为时过早。我发现（至少在我的 MAC 书上，也运行相同的编译器）有一个文件 /Library/Developer/CommandLineTools/usr/include/c++/v1/experimental/optional，所以这应该可以工作......但是，不幸的是，你没有向我们显示错误消息，所以我们可能无论如何都必须关闭它。

@Walter 我添加了错误消息。

【参考方案1】：

好的，在您发布错误后，我可以调查一下（但您也可以完全一样）。

简短

这是 Apple 在 OSX 上提供的 optional 的问题/错误，但有一个简单的解决方法。

发生了什么

文件/Library/Developer/CommandLineTools/usr/include/c++/v1/exper‌​imental/optional 将有问题的函数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_;
  
  /* ... */
;

仅运行预处理器（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，_LIBCPP_AVAILABILITY_BAD_OPTIONAL_ACCESS 宏在文件/Library/Developer/CommandLineTools/usr/include/c++/v1/__config 中是#defined

// 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，这是对 LLVM 的 libc++ API 的 Apple 特定更改。正如宏的名字所暗示的那样，原因是苹果不做

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。

如何解决

只需改用optional::operator*

int p = *res;

唯一真正的区别是没有进行访问检查。如果你需要，自己做吧

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;

【讨论】：

“为什么不提供 bad_optional_access（从而违反标准）尚不清楚，但这可能与库 (dylib) 必须更改为包含 bad_optional_access::~bad_optional_access() 的事实有关。 "这是正确的。未来的操作系统版本将提供必要的符号，然后部署到这些版本或更高版本的应用程序将能够使用它。

@GregParker 你在这件事上与任何权威人士交谈吗？为什么要以这种方式设计故意破坏标准？