将 optional 与 reference_wrapper 结合起来有意义吗？答案

【问题标题】：Does it make sense to combine optional with reference_wrapper?将 optional 与 reference_wrapper 结合起来有意义吗？
【发布时间】：2018-07-21 03:18:24
【问题描述】：

我突然想到在 C++ 中可以使用 std::optional<std::reference_wrapper<T>> 类型。这种类型的对象本质上是对T 类型对象或空值的引用，即几乎是一个指针。我的问题：

std::optional<std::reference_wrapper<T>> 和 T* 之间在概念上有什么区别吗？
有什么实际区别吗？在某些情况下，建议选择std::optional<std::reference_wrapper<T>> 而不是T*？

【问题讨论】：

是的，这是有道理的。没有optional<T&>，所以optional< reference_wrapper<T> > 是我们拥有的最接近的。这传达了非所有权，没有未初始化的值，没有来自nullptr 的意外构造，没有意外算术，没有*、-> 和 co 的丑陋。（尽管由于在循环时必须避开 auto 导致一些 other 丑陋，但如果上下文不提供所需的转换等，请使用 .get()）。这些都是对语义和安全性的具体好处。只是optional<T&> 会更简洁，但是我们会想知道为什么我们可以将它放在容器中而不是T&....

标签： c++ pointers reference optional c++-standard-library

【解决方案1】：

std::optional<std::reference_wrapper<T>> 和 T* 之间在概念上有什么区别吗？

std::optional<>，顾名思义，是在我们可以有值或根本没有值时使用的。

对于T* 对象没有值 的等价物将分配nullptr 给它，即：指针将指向nowhere，而不是somewhere（甚至anywhere，即：未初始化）。可以说std::optional<> 导出了nullptr 的概念，用于指向任意类型的指针。所以，我想说它们在概念上非常相似，因为 std::option<> 方法是一种概括。

有什么实际区别吗？在某些情况下，建议选择std::optional<std::reference_wrapper<T>> 而不是T*？

我能想到尺寸。 std::optional<> 包含一个内部标志，用于指示值的存在/不存在，而对于T*，nullptr 直接编码为指针可以存储的值之一。所以std::optional<std::reference_wrapper<T>> 对象将大于T*。

在安全性方面，与T* 不同，std::optional<> 提供了成员函数value()，如果没有值则抛出异常（它提供不安全的operator*() 和T* 一样） .

此外，例如，使用 std::optional<std::reference_wrapper<T>> 代替 T* 作为函数的返回值可能以更明确的方式表明可能根本没有任何值。

【讨论】：

【解决方案2】：

std::optional<std::reference_wrapper<T>> 和T* 之间的主要区别在于，对于T*，您必须考虑谁拥有所指向的内存。

如果一个函数返回T*，你必须知道是你负责释放内存还是其他人负责。当它是参考时，您不必担心这一点。

【讨论】：

除非您与一些纯 c 库进行交互，否则堆内存几乎总是由 unique_ptr 或 shared_ptr 拥有，或者像 vector 这样的某种池或容器。