c++ - 如果无法为空堆栈返回 nullptr，如何保护用户？

Question

我正在尝试编写此 Coursera course example of Towers of Hanoi 中给出的 Cube、Stack 示例的实现代码学习更多 C++。

在stack.h中我必须实现:

class Stack {
public:
void push_back(const Cube & cube);
Cube removeTop();
Cube & peekTop();
unsigned size() const;

friend std::ostream & operator<<(std::ostream & os, const Stack & stack);

private:
std::vector<Cube> cubes_;
};

我遇到的问题是 removeTop()。我正在考虑如果堆栈( vector )为空，则返回 nullptr，因为对于空 vector ，pop_back 的行为未定义。

Calling pop_back on an empty container is undefined. Cpp Reference

inline Cube Stack::removeTop() {
  if (!cubes_.empty()) {
    Cube top_cube = cubes_.back();
    cubes_.pop_back();
    return top_cube;
  }
  else {
    return nullptr;
  }
}

但是，我在编译过程中遇到错误。

./stack.h:35:12: error: no viable conversion from returned value of type
      'std::__1::nullptr_t' to function return type 'uiuc::Cube'
    return nullptr;

如果无法返回 nullptr，如何保护用户？我是否仅限于告诉用户该函数不应在空堆栈上调用并让他/她负责检查？

Answer 1

这正是异常(exception)的用途:

if (cubes_.empty())
    throw std::runtime_error("stack underflow");
Cube top_cube = cubes_.back();
cubes_.pop_back();
return top_cube;

用 std::Optional 使这个问题变得复杂几乎可以肯定不是这里的正确答案。尝试从空堆栈中弹出意味着程序迷失了方向。这应该是一个硬错误，而不是被界面掩盖的错误，该界面显示“您可能有也可能没有这个，请稍后检查”。