c++中的std::optional怎么使用_c++可选值optional用法示例-C++-PHP中文网

c++中的std::optional怎么使用_c++可选值optional用法示例

穿越時空

发布： 2025-10-22 16:16:01

原创

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std::optional 是 C++17 引入的可选值类型，用于表示可能有值或为空的状态，避免使用指针或异常传递缺失语义。它通过 has_value() 或上下文转换判断是否含值，支持 *opt、value() 和 value_or() 三种访问方式，推荐使用 value_or 提供默认值以防崩溃。示例中 find_first_even 函数利用 optional 返回查找结果，若无偶数则返回 std::nullopt，调用者可安全判断并处理有无值的情况。赋值使用 = 直接初始化或 std::nullopt 清空，reset() 等效于清空操作。相比特殊标记值，optional 让接口更清晰安全。

c++中的std::optional怎么使用_c++可选值optional用法示例

在C++17中引入的std::optional是一个用于表示“可能包含值，也可能为空”的类型。它非常适合用来处理那些可能没有返回值的函数，避免使用指针或异常来传达“缺失值”的语义。

基本概念

std::optional 能保存类型T的一个值，或者不保存任何值（即处于“空状态”）。你可以把它理解为一个最多只能装一个元素的容器。

常见用途包括：

函数返回可能失败的结果
配置项可能未设置
链式调用中某一步可能无结果

包含头文件与定义

#include <optional>

定义方式：

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std::optional<int> opt; // 初始为空
std::optional<double> price = {}; // 显式初始化为空
std::optional<std::string> name = "Alice"; // 包含值

检查是否有值

使用 has_value() 或上下文转换判断是否包含有效值：

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if (opt.has_value()) {
std::cout << "值是: " << *opt << std::endl;
}

// 或者更简洁地：
if (opt) {
std::cout << "值是: " << *opt << std::endl;
}

访问值的方法

有几种安全和非安全的方式获取内部值：

*opt：解引用获取值（若为空则行为未定义）
opt.value()：返回值，如果为空会抛出 std::bad_optional_access 异常
opt.value_or(default_val)：推荐方式，若无值则返回默认值

std::optional<int> result;
result = get_computation_result(); // 假设这个函数返回 optional<int>

int val = result.value_or(-1); // 如果没值，就用 -1 代替

实际用法示例：查找元素

比如写一个在vector中找偶数的函数，找不到就返回空：

#include <optional>
#include <vector>
#include <iostream>

std::optional<int> find_first_even(const std::vector<int>& vec) {
  for (int n : vec) {
    if (n % 2 == 0) {
      return n; // 自动包装成 optional
    }
  }
  return std::nullopt; // 明确表示无值
}

int main() {
  std::vector<int> nums = {1, 3, 5, 7};
  auto result = find_first_even(nums);

  if (result) {
    std::cout << "找到偶数: " << *result << "\n";
  } else {
    std::cout << "没有偶数\n";
  }

  std::vector<int> with_even = {1, 4, 5};
  result = find_first_even(with_even);
  if (result) {
    std::cout << "找到偶数: " << result.value() << "\n";
  }
  return 0;
}