std::optional用于表示可能不存在的值,提升代码安全与可读性;可通过默认构造、直接初始化或make_optional创建,支持has_value、value_or及bool判断访问,适用于函数返回可能存在失败的情况,避免空指针或magic number滥用。

在C++17中引入的std::optional是一个非常实用的工具,用于表示一个值可能存在也可能不存在。它特别适合用来替代指针或使用特殊值(如-1、nullptr)来表示“无值”的情况,从而提升代码的安全性和可读性。
std::optional的基本用法
std::optional是一个模板类,包装了一个类型为T的值,这个值可以存在也可以不存在。
创建一个std::optional对象有几种方式:
- 默认构造:创建一个空的optional
- 直接初始化:传入一个值
- 使用
std::make_optional
检查和访问optional中的值
不能直接使用*操作符访问值(虽然支持,但不安全),推荐先判断再取值。
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has_value():返回是否包含有效值 -
value():获取值,若为空会抛出异常 -
value_or(default):若存在则返回值,否则返回默认值 -
operator bool():可用于条件判断
在函数返回值中使用optional
当函数可能无法返回有效结果时,使用std::optional比返回指针或使用输出参数更清晰。
相比抛异常或使用bool+引用输出,这种方式更简洁且不易出错。
注意事项和最佳实践
避免滥用:不是所有“可能为空”的场景都适合用std::optional。例如容器本身就可以为空,不需要包装成optional。
- 适用于逻辑上“可能没有结果”的函数返回值
- 避免对性能敏感的场合频繁拷贝大对象
- 注意
value()调用前必须确保有值,否则抛std::bad_optional_access - 用
std::nullopt显式表示空值,提高可读性
基本上就这些。合理使用std::optional能让代码更清晰地表达“可选值”的语义,减少空指针或 magic number 的使用。









