std::optional<T>::optional

来自cppreference.com
< cpp‎ | utility‎ | optional
 
C++
 
工具库
通用工具
关系运算符 (C++20 弃用)
 
std::optional
 
constexpr optional() noexcept;
 (1) (C++17 起)
constexpr optional( std::nullopt_t ) noexcept;
 (2) (C++17 起)
constexpr optional( const optional& other );
 (3) (C++17 起)
constexpr optional( optional&& other ) noexcept(/* 见下文 */);
 (4) (C++17 起)
template< class U >
optional( const optional<U>& other );
 (5) (C++17 起)
(C++20 起为 constexpr)
(条件性 explicit)
template< class U >
optional( optional<U>&& other );
 (6) (C++17 起)
(C++20 起为 constexpr)
(条件性 explicit)
template< class... Args >
constexpr explicit optional( std::in_place_t, Args&&... args );
 (7) (C++17 起)
template< class U, class... Args >

constexpr explicit optional( std::in_place_t,
                             std::initializer_list<U> ilist,

                             Args&&... args );
 (8) (C++17 起)
template< class U = std::remove_cv_t<T> >
constexpr optional( U&& value );
 (9) (C++17 起)
(条件性 explicit)

构造新的 optional 对象。

目录

[编辑] 参数

other - 要复制其所含值的另一 optional 对象
value - 初始化所含值所用的值
args... - 初始化所含值所用的实参
ilist - 初始化所含值所用的初始化式列表

[编辑] 效果

 重载  初始化方式 包含的值的初始化器 构造后的 has_value()
(1) 不适用 - false
(2)
(3) （非列表）直接初始化  *other other.has_value()
  • 是 false 时不会初始化包含的值。
(4) std::move(*other)
(5) *other
(6) std::move(*other)
(7) std::forward<Args>(args)... true
(8) ilist, std::forward<Args>(args)...
(9) std::forward<U>(value)

[编辑] 约束和补充信息

3) 如果 std::is_copy_constructible_v<T> 是 false，那么此构造函数被定义为弃置。
如果 std::is_trivially_copy_constructible_v<T> 是 true，那么此构造函数是平凡的。
4) 此重载只有在 std::is_move_constructible_v<T> 是 true 时才会参与重载决议。
如果 std::is_trivially_move_constructible_v<T> 是 true，那么此构造函数是平凡的。
5) 此重载只有在满足以下所有条件时才会参与重载决议：
此重载如同声明有 explicit(!std::is_convertible_v<const U&, T>)。
6) 此重载只有在满足以下所有条件时才会参与重载决议：
此重载如同声明有 explicit(!std::is_convertible_v<U, T>)。
7) 此重载只有在 std::is_constructible_v<T, Args...> 是 true 时才会参与重载决议。
如果为初始化选择的 T 的构造函数是 constexpr 构造函数，那么此构造函数也是 constexpr 构造函数。
8) 此重载只有在 std::is_constructible_v<T, std::initializer_list<U>&, Args...> 是 true 时才会参与重载决议。
如果为初始化选择的 T 的构造函数是 constexpr 构造函数，那么此构造函数也是 constexpr 构造函数。
9) 此重载只有在满足以下所有条件时才会参与重载决议：
此重载如同声明有 explicit(!std::is_convertible_v<U, T>)。
如果为初始化选择的 T 的构造函数是 constexpr 构造函数，那么此构造函数也是 constexpr 构造函数。
  1. ↑ 1.0 1.1 也就是说，从任何（可有 const 限定的）std::optional<U> 类型的表达式都不能构造或转换到 T。

[编辑] 异常

3) 抛出 T 的构造函数所抛的任何异常。
4) 抛出 T 的构造函数所抛的任何异常。拥有随后的
noexcept 说明：  
noexcept(std::is_nothrow_move_constructible<T>::value)
5-9) 抛出 T 的构造函数所抛的任何异常。

[编辑] 推导指引

[编辑] 注解

在解决 LWG 问题 3836 前，从 std::optional<U> 构造 std::optional<bool> 时，在 U 不是 bool 的情况下会选择重载 (9) 而不是重载 (5,6)。这是因为在 T（这里是 bool）可以从 std::optional<U> 构造或转换时重载决议不会选择重载 (5,6)，但是 std::optional::operator bool 使得该转换适用于所有 U。

这会导致构造的 std::optional<bool> 始终会包含值。该值由提供的 std::optional<U> 对象是否包含值决定，而不是从所含值直接初始化的 bool 值： 

std::optional<bool> op_false(false);
std::optional<int> op_zero(0);
 
std::optional<int> from_bool(op_false); // OK：包含 0（从 false 初始化）
std::optional<bool> from_int(op_zero);  // 缺陷（LWG 3836）：包含 true
                                        // 这是因为 op_zero 包含值，即使
                                        // 从该值初始化 bool 会得出 false
功能特性测试宏 值 标准 功能特性
__cpp_lib_optional 202106L (C++20)
(DR20)		 完全 constexpr (5,6)

[编辑] 示例

运行此代码
#include <iostream>
#include <optional>
#include <string>
 
int main()
{
    std::optional<int> o1, // 空
                       o2 = 1, // 从右值初始化
                       o3 = o2; // 复制构造函数
 
    // 调用 std::string( initializer_list<CharT> ) 构造函数
    std::optional<std::string> o4(std::in_place, {'a', 'b', 'c'});
 
    // 调用 std::string( size_type count, CharT ch ) 构造函数
    std::optional<std::string> o5(std::in_place, 3, 'A');
 
    // 从 std::string 移动构造，用推导指引拾取类型
 
    std::optional o6(std::string{"deduction"});
 
    std::cout << *o2 << ' ' << *o3 << ' ' << *o4 << ' ' << *o5  << ' ' << *o6 << '\n';
}

输出： 

1 1 abc AAA deduction

[编辑] 缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告 应用于 出版时的行为 正确行为
LWG 3836 C++17 从 std::optional<U> 构造 std::optional<bool> 时，
在 U 不是 bool 的情况下会选择重载 (9) 		此时会选择转换复制/移动构造函数
LWG 3886 C++17 重载 (9) 的默认模板实参是 T 改成 std::remove_cv_t<T>
P0602R4 C++17 即使底层构造函数平凡，复制/移动构造函数也不一定平凡 要求传播平凡性
P2231R1 C++20 重载 (5,6) 不是 constexpr 的 使之为 constexpr

[编辑] 参阅

(C++17)
 创建一个 optional 对象
(函数模板) [编辑]
来自“https://zh.cppreference.com/mwiki/index.php?title=cpp/utility/optional/optional&oldid=98642”