std::optional<T>::optional

来自cppreference.com
< cpp‎ | utility‎ | optional
 
C++
 
工具库
通用工具
日期和时间
函数对象
格式化库 (C++20)
(C++11)
关系运算符 (C++20 中弃用)
整数比较函数
(C++20)(C++20)(C++20)
(C++20)
swap 与类型运算
(C++20)
(C++14)
(C++11)
(C++23)
(C++11)
(C++23)
(C++11)
(C++11)
(C++17)
常用词汇类型
(C++11)
(C++17)
(C++17)
(C++17)
(C++11)
(C++11)
(C++17)
(C++17)
(C++23)
初等字符串转换
(C++17)
(C++17)
(C++17)
 
std::optional
 
constexpr optional() noexcept;
constexpr optional( std::nullopt_t ) noexcept;
 (1) (C++17 起)
constexpr optional( const optional& other );
 (2) (C++17 起)
constexpr optional( optional&& other ) noexcept(/* 见下文 */);
 (3) (C++17 起)
(4)
template < class U >
optional( const optional<U>& other );
 (C++17 起)
(C++20 前)
(条件性 explicit)
template < class U >
constexpr optional( const optional<U>& other );
 (C++20 起)
(条件性 explicit)
(5)
template < class U >
optional( optional<U>&& other );
 (C++17 起)
(C++20 前)
(条件性 explicit)
template < class U >
constexpr optional( optional<U>&& other );
 (C++20 起)
(条件性 explicit)
template< class... Args >
constexpr explicit optional( std::in_place_t, Args&&... args );
 (6) (C++17 起)
template< class U, class... Args >

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

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

构造新的 optional 对象。

1) 构造不含 值的对象。
2) 复制构造函数：如果 other 包含值，那么初始化所含值，如同以表达式 *other 直接初始化（但不是直接列表初始化）T 类型对象。如果 other 不含值，那么构造一个不含 值的对象。
3) 移动构造函数：如果 other 含值，那么初始化所含值，如同以表达式 std::move(*other) 直接初始化（但不是直接列表初始化） T 类型对象，且不 令 other 为空：被移动的 std::optional 仍然包含 值，但该值自身是被移动的。
4) 转换复制构造函数：如果 other 不含值，那么构造不含值的 optional 对象。否则，构造含值的 optional 对象，如同以表达式 *other 直接初始化（但不是直接列表初始化） T 类型对象一般初始化。
5) 转换移动构造函数：如果 other 不含值，那么构造不含值的 optional 对象。否则，构造含值的 optional 对象，如同以表达式 std::move(*other) 直接初始化（但不是直接列表初始化） T 类型对象一般初始化。
6) 构造一个包含 的对象，如同从参数 std::forward<Args>(args)... 直接初始化（但不是直接列表初始化） T 类型对象一般初始化。
  • 如果选择的 T 构造函数是 constexpr 构造函数，那么此构造函数是 constexpr 构造函数。
  • 该函数只有在 std::is_constructible_v<T, Args...> 是 true 才参与重载决议。
7) 构造一个包含 的对象，如同从参数 ilist, std::forward<Args>(args)... 直接初始化（但不是直接列表初始化） T 类型对象一般初始化。
  • 如果选择的 T 构造函数是 constexpr 构造函数，那么此构造函数是 constexpr 构造函数。
  • 该函数只有在 std::is_constructible_v<T, std::initializer_list<U>&, Args&&...> 是 true 才参与重载决议。
8) 构造一个包含 的对象，如同从参数 std::forward<U>(value) 直接初始化（但不是直接列表初始化） T 类型对象一般初始化。
  • 如果选择的 T 构造函数是 constexpr 构造函数，那么此构造函数是 constexpr 构造函数。
  • 此构造函数不参与重载决议，除非满足下列条件：
  • 此构造函数当且仅当 std::is_convertible_v<U&&, T> 是 false 时是 explicit 的。

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参数
ilist - 初始化所含值所用的初始化列表

异常

2) 抛出任何 T 的构造函数所抛的异常。
3) 抛出任何 T 的构造函数所抛的异常。拥有下列
noexcept 说明：  
noexcept(std::is_nothrow_move_constructible<T>::value)
4-8) 抛出任何 T 的构造函数所抛的异常。

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 (8) 而不是重载 (4,5)。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 (4,5)，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_0);     // 缺陷（LWG 3836）：包含 true
                                        // 这是因为 op_0 包含值，即使
                                        // 从该值初始化 bool 会得出 false

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

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 (8) 		此时会选择转换复制/移动构造函数
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 源自另一 optional 的转换构造函数不是 constexpr 的，
但它要求的操作在 C++20 中可以是 		使之为 constexpr

参阅

(C++17)
 创建一个 optional 对象
(函数模板)
来自“https://zh.cppreference.com/mwiki/index.php?title=cpp/utility/optional/optional&oldid=77643”