一、概述

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類似于容器，因?yàn)樗鼈兛梢源鎯?chǔ)一個(gè)或多個(gè)元素。但是，它們與容器不同，因?yàn)樗鼈儾恢С秩萜魍ǔＶС值牟僮?。例如，使用本部分介紹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不可能在一次迭代中訪問所有元素。

Boost.Optional 可以很容易地標(biāo)記可選的返回值。使用 Boost.Optional 創(chuàng)建的對(duì)象要么是空的，要么包含單個(gè)元素。使用 Boost.Optional，您無需使用空指針或 -1 等特殊值來指示函數(shù)可能沒有返回值。

• Boost.Tuple 提供了 boost::tuple，這是一個(gè)自 C++11 以來一直是標(biāo)準(zhǔn)庫的一部分的類。
• Boost.Any 和 Boost.Variant 允許您創(chuàng)建可以存儲(chǔ)不同類型值的變量。 Boost.Any 支持任意類型，Boost.Variant 允許您將需要支持的類型作為模板參數(shù)傳遞。
• Boost.PropertyTree 提供了一個(gè)樹狀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。該庫通常用于幫助管理配置數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)還可以以 JSON 等格式寫入文件或從文件中加載。
• Boost.DynamicBitset 提供了一個(gè)類似于 std::bitset 但在運(yùn)行時(shí)配置的類。
• Boost.Tribool 提供了一種類似于 bool 的數(shù)據(jù)類型，支持三種狀態(tài)。
• Boost.CompressedPair 定義了 boost::compressed_pa??ir 類，可以替代 std::pair。該類支持所謂的空基類優(yōu)化。

二、Boost.Optional

庫 Boost.Optional 提供類 boost::optional，可用于可選返回值。這些是函數(shù)的返回值，可能并不總是返回結(jié)果。示例 21.1 說明了在沒有 Boost.Optional 的情況下通常如何實(shí)現(xiàn)可選返回值。

示例 21.1。表示可選返回值的特殊值

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <cmath>
int get_even_random_number()
{
  int i = std::rand();
  return (i % 2 == 0) ? i : -1;
}
int main()
{
  std::srand(static_cast<unsigned int>(std::time(0)));
  int i = get_even_random_number();
  if (i != -1)
    std::cout << std::sqrt(static_cast<float>(i)) << '\n';
}

示例 21.1 使用函數(shù) get_even_random_number()，它應(yīng)該返回一個(gè)偶數(shù)隨機(jī)數(shù)。它通過調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)庫中的函數(shù) std::rand() 以一種相當(dāng)幼稚的方式做到這一點(diǎn)。如果 std::rand() 生成偶數(shù)隨機(jī)數(shù)，則該數(shù)字由 get_even_random_number() 返回。如果生成的隨機(jī)數(shù)是奇數(shù)，則返回-1。

在此示例中，-1 表示無法生成偶數(shù)隨機(jī)數(shù)。因此，get_even_random_number() 不能保證返回偶數(shù)隨機(jī)數(shù)。返回值是可選的。

許多函數(shù)使用 -1 之類的特殊值來表示不能返回任何結(jié)果。例如，如果找不到子字符串，std::string 類的成員函數(shù) find() 將返回特殊值 std::string::npos。返回值為指針的函數(shù)通常返回 0 表示不存在結(jié)果。

Boost.Optional 提供了 boost::optional，這使得可以清楚地標(biāo)記可選的返回值。

示例 21.2。帶有 boost::optional 的可選返回值

#include <boost/optional.hpp>
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <cmath>
using boost::optional;
optional<int> get_even_random_number()
{
  int i = std::rand();
  return (i % 2 == 0) ? i : optional<int>{};
}
int main()
{
  std::srand(static_cast<unsigned int>(std::time(0)));
  optional<int> i = get_even_random_number();
  if (i)
    std::cout << std::sqrt(static_cast<float>(*i)) << '\n';
}

在示例 21.2 中，get_even_random_number() 的返回值具有一個(gè)新類型，boost::optional<int>。 boost::optional 是一個(gè)模板，必須使用返回值的實(shí)際類型進(jìn)行實(shí)例化。 boost/optional.hpp 必須包含在 boost::optional 中。

如果 get_even_random_number() 生成偶數(shù)隨機(jī)數(shù)，則直接返回該值，并自動(dòng)包裝在類型為 boost::optional<int> 的對(duì)象中，因?yàn)?boost::optional 提供了一個(gè)非排他的構(gòu)造函數(shù)。如果 get_even_random_number() 不生成偶數(shù)隨機(jī)數(shù)，則返回 boost::optional<int> 類型的空對(duì)象。返回值是通過調(diào)用默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建的。

main() 檢查 i 是否為空。如果它不為空，則使用 operator* 訪問存儲(chǔ)在 i 中的數(shù)字。 boost::optional 似乎像指針一樣工作。但是，您不應(yīng)將 boost::optional 視為指針，因?yàn)槔?，boost::optional 中的值由復(fù)制構(gòu)造函數(shù)復(fù)制，而指針不會(huì)復(fù)制其指向的值。

示例 21.3。 boost::optional 的其他有用的成員函數(shù)

#include <boost/optional.hpp>
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <cmath>
using boost::optional;
optional<int> get_even_random_number()
{
  int i = std::rand();
  return optional<int>{i % 2 == 0, i};
}
int main()
{
  std::srand(static_cast<unsigned int>(std::time(0)));
  optional<int> i = get_even_random_number();
  if (i.is_initialized())
    std::cout << std::sqrt(static_cast<float>(i.get())) << '\n';
}

eExample21.3e

示例 21.3 介紹了 boost::optional 的其他有用的成員函數(shù)。此類提供了一個(gè)特殊的構(gòu)造函數(shù)，它將條件作為第一個(gè)參數(shù)。如果條件為真，則使用第二個(gè)參數(shù)初始化 boost::optional 類型的對(duì)象。如果條件為假，則會(huì)創(chuàng)建一個(gè) boost::optional 類型的空對(duì)象。示例 21.3 在函數(shù) get_even_random_number() 中使用此構(gòu)造函數(shù)。

使用 is_initialized() 您可以檢查 boost::optional 類型的對(duì)象是否不為空。 Boost.Optional 涉及已初始化和未初始化的對(duì)象——因此，成員函數(shù)的名稱為 is_initialized()。成員函數(shù) get() 等效于 operator*。

示例 21.4。 Boost.Optional 的各種輔助函數(shù)

#include <boost/optional.hpp>
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <cmath>
using namespace boost;
optional<int> get_even_random_number()
{
  int i = std::rand();
  return make_optional(i % 2 == 0, i);
}
int main()
{
  std::srand(static_cast<unsigned int>(std::time(0)));
  optional<int> i = get_even_random_number();
  double d = get_optional_value_or(i, 0);
  std::cout << std::sqrt(d) << '\n';
}

Boost.Optional 提供獨(dú)立的輔助函數(shù)，例如 boost::make_optional() 和 boost::get_optional_value_or()（參見示例 21.4）?？梢哉{(diào)用 boost::make_optional() 來創(chuàng)建 boost::optional 類型的對(duì)象。如果您希望在 boost::optional 為空時(shí)返回默認(rèn)值，您可以調(diào)用 boost::get_optional_value_or()。

函數(shù) boost::get_optional_value_or() 也作為 boost::optional 的成員函數(shù)提供。它被稱為 get_value_or()。

除了 boost/optional/optional_io.hpp 之外，Boost.Optional 還提供了一個(gè)帶有重載流運(yùn)算符的頭文件，讓您可以將 boost::optional 類型的對(duì)象寫入標(biāo)準(zhǔn)輸出等。

參考文：

Chapter21.Boost.Optional (theboostcpplibraries.com)

到此這篇關(guān)于C++ Boost Optional示例超詳細(xì)講解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++ Boost Optional內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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