c++ - 返回带有 bool 结果标志的值的标准模板

Question

当我开始利用 C++17 结构化绑定(bind)和 if operator init 语句来进行更优雅的函数结果报告和检查时，如果符合 C++ 核心指南 F21，我开始执行以下操作:

std::pair<bool, int>Foo()
{
    return {true, 42}; //true means that function complete with no error and that 42 is a good value
}

void main(void)
{
    if (auto [Result, Value] = Foo(); Result)
    {
        //Do something with the return value here
    }
}

然后，当然，我认为为此类返回类型提供一个可重用的模板会很好，这样就没有人必须复制该对的 bool 部分:

template <typename T> using validated = std::pair<bool,T>;

validated<int> Foo()
{
    return {true, 42};
}

void main(void)
{
    if (auto [Result, Value] = Foo(); Result)
    {
        //Do something with the return value here
    }
}

这对我来说非常有用，但现在我想知道是否有某种与此模板等效的标准，这样我就不必重新发明轮子并自己定义它。似乎任意类型值加上有效性标志将是一个有用的结构，但我在标准库中找不到任何东西。我错过了什么吗？

Answer 1

std::optional正是你要问的。它甚至在描述中:

A common use case for optional is the return value of a function that may fail. As opposed to other approaches, such as std::pair<T,bool>, optional handles expensive-to-construct objects well and is more readable, as the intent is expressed explicitly.

if从这个例子看起来会更直接一些:

#include <optional>
#include <iostream>

std::optional<int> Foo(bool fail)
{
    if (!fail) return {42};
    return {};
}

void process(bool fail) {
    if (auto val = Foo(fail)) {
        std::cout << val.value() << '\n';
    } else {
        std::cout << "No value!\n";
    }    
}

int main() {
    std::optional<int> oi;
    process(true);
    process(false);
}

如果你真的想使用 Value明确地那么你总是可以通过成功分支上的引用来解压缩它，即 auto Value = val.value() ;

您需要注意一些注意事项。 2 从我的头顶:

1. 表现:Why is the construction of std::optional<int> more expensive than a std::pair<int, bool>?尽管对于给定的示例 up-to-date clang with -O3 looks pretty convicing

   Note: static was added for process for brevity - to prevent generation of version for external linking.

2. 它将返回 false如果对象是默认构造的。这可能会让一些人感到惊讶，optional 的默认构造不默认构造潜在值(value)。

编辑:在发表评论后，我决定明确声明 没有类似 pair<T,bool> 的类型别名之类的东西。 或类似的与标准库兼容的。证明某些东西不存在并不容易，但如果存在这样的类型，标准库肯定会在 insert 的声明中使用它。 ，它没有；因此，我强烈暗示它周围没有任何语义包装器。