std :: optional을 어떻게 사용해야합니까?

나는의 문서를 읽고 있어요 std::experimental::optional그리고 나는 그것이 무엇에 대한 좋은 생각을 가지고,하지만 난 이해가 안 돼요 때 나는 그것을 사용한다 또는 내가 그것을 사용하는 방법. 이 사이트에는 아직 예제가 포함되어 있지 않으므로이 객체의 진정한 개념을 이해하기가 더 어렵습니다. 언제 std::optional사용하는 것이 좋으며, 이전 표준 (C ++ 11)에서 발견되지 않은 것을 어떻게 보상합니까?

내가 생각할 수있는 가장 간단한 예는 다음과 같습니다.

std::optional<int> try_parse_int(std::string s)
{
    //try to parse an int from the given string,
    //and return "nothing" if you fail
}

대신 다음 서명에서와 같이 참조 인수를 사용하여 동일한 작업을 수행 할 수 있지만 사용 std::optional하면 서명과 사용법이 더 좋아집니다.

bool try_parse_int(std::string s, int& i);

이것을 할 수있는 또 다른 방법은 특히 나쁘다 :

int* try_parse_int(std::string s); //return nullptr if fail

이를 위해서는 동적 메모리 할당이 필요하고 소유권 등이 걱정됩니다. 위의 다른 두 서명 중 하나를 항상 선호하십시오.

다른 예시:

class Contact
{
    std::optional<std::string> home_phone;
    std::optional<std::string> work_phone;
    std::optional<std::string> mobile_phone;
};

대신 std::unique_ptr<std::string>각 전화 번호에 대해 비슷한 것을 사용하는 것이 좋습니다 . std::optional성능에 큰 데이터 지역성을 제공합니다.

다른 예시:

template<typename Key, typename Value>
class Lookup
{
    std::optional<Value> get(Key key);
};

조회에 특정 키가 없으면 "값 없음"을 반환 할 수 있습니다.

나는 이것을 다음과 같이 사용할 수 있습니다 :

Lookup<std::string, std::string> location_lookup;
std::string location = location_lookup.get("waldo").value_or("unknown");

다른 예시:

std::vector<std::pair<std::string, double>> search(
    std::string query,
    std::optional<int> max_count,
    std::optional<double> min_match_score);

이는 가능한 모든 조합 max_count(또는 그렇지 않은) 을 취하는 4 개의 기능 과부하를 갖는 것보다 훨씬 더 의미가 있습니다 min_match_score!

또한 제거 저주 "패스를 -1위해 max_count또는"패스는 제한하지 않으려면 " std::numeric_limits<double>::min()에 대한 min_match_score당신이 최소한의 점수를 원하지 않는 경우"를!

다른 예시:

std::optional<int> find_in_string(std::string s, std::string query);

쿼리 문자열이에 없으면 s"no int"를 원합니다. 누군가가이 목적으로 사용하기로 결정한 특별한 값이 아닙니다 (-1?).

추가 예제는 boost::optional 설명서를 참조하십시오 . boost::optional그리고 std::optional기본적으로 행동과 사용의 측면에서 동일합니다.

예를 들면, 새로 채택 된 논문 : N3672, std :: optional :

 optional<int> str2int(string);    // converts int to string if possible

int get_int_from_user()
{
     string s;

     for (;;) {
         cin >> s;
         optional<int> o = str2int(s); // 'o' may or may not contain an int
         if (o) {                      // does optional contain a value?
            return *o;                  // use the value
         }
     }
}

하지만 언제 사용해야하는지 또는 어떻게 사용해야하는지 이해할 수 없습니다.

API를 작성할 때 "반환이없는"값이 오류가 아님을 표현하려는 경우를 고려하십시오. 예를 들어, 소켓에서 데이터를 읽고 데이터 블록이 완료되면 구문 분석하여 리턴합니다.

class YourBlock { /* block header, format, whatever else */ };

std::optional<YourBlock> cache_and_get_block(
    some_socket_object& socket);

추가 된 데이터가 구문 분석 가능한 블록을 완성한 경우 처리 할 수 ​​있습니다. 그렇지 않으면 데이터를 읽고 추가하십시오.

void your_client_code(some_socket_object& socket)
{
    char raw_data[1024]; // max 1024 bytes of raw data (for example)
    while(socket.read(raw_data, 1024))
    {
        if(auto block = cache_and_get_block(raw_data))
        {
            // process *block here
            // then return or break
        }
        // else [ no error; just keep reading and appending ]
    }
}

편집 : 나머지 질문과 관련하여 :

std :: optional이 좋은 선택 일 때

• 값을 계산하고 반환해야 할 경우 출력 값 (생성되지 않을 수 있음)에 대한 참조를 얻는 것보다 의미가 값으로 반환되는 것이 좋습니다.

• 클라이언트 코드 가 출력 값을 확인 해야하는지 확인하려는 경우 (클라이언트 코드를 작성하는 사람은 오류를 확인하지 않을 수 있습니다-초기화되지 않은 포인터를 사용하려고하면 코어 덤프가 표시됩니다. 초기화 된 std :: optional, catchable 예외가 발생합니다).

[...] 그리고 이전 표준 (C ++ 11)에서 발견되지 않은 것을 어떻게 보상합니까?

C ++ 11 이전에는 "값을 반환 할 수없는 함수"에 대해 다른 인터페이스를 사용해야했습니다. 포인터로 반환하고 NULL을 확인하거나 출력 매개 변수를 승인하고 "사용할 수 없음"에 대한 오류 / 결과 코드를 반환했습니다. ".

둘 다 클라이언트 구현자가 올바른 노력을 기울 이도록 추가적인 노력과주의를 기울이며 둘 다 혼란의 원천입니다 (첫 번째는 클라이언트 구현자가 작업을 할당으로 생각하도록하고 포인터 처리 논리를 구현하기 위해 클라이언트 코드를 요구하고 두 번째는 허용하는 것입니다) 유효하지 않은 / 초기화되지 않은 값을 사용하여 벗어날 수있는 클라이언트 코드).

std::optional 이전 솔루션으로 발생하는 문제를 훌륭하게 처리합니다.

필자는 종종 옵션 파일을 사용하여 구성 파일에서 가져온 옵션 데이터, 즉 XML 문서의 예상 요소 (예 : 아직 필요하지 않은 요소가있는 요소)가 선택적으로 제공되는 경우를 명시 적으로 표시 할 수 있습니다. 데이터는 실제로 XML 문서에있었습니다. 특히 데이터가 "설정되지 않은"상태, "빈"및 "설정된"상태 (퍼지 논리)를 가질 수있는 경우. 선택 사항 인 set 및 not set을 사용하면 값이 0 또는 null 인 경우 비어 있습니다.

"not set"값이 "empty"와 어떻게 다른지 보여줍니다. 개념적으로, int (int * p)에 대한 포인터는 이것을 나타낼 수 있습니다. 여기서 null (p == 0)이 설정되지 않고 0 값 (* p == 0)이 설정되고 비어 있습니다. (* p <> 0)이 값으로 설정되었습니다.

실제 예를 들어, 렌더링 플래그라는 값을 가진 XML 문서에서 가져온 지오메트리 조각이 있는데, 지오메트리가 렌더링 플래그를 무시하거나 (세트) 렌더링 플래그를 비활성화하거나 (0으로 설정) 단순히 렌더 플래그 (설정되지 않음)에 영향을주는 경우 선택 사항은이를 나타내는 명확한 방법입니다.

분명히이 예제에서 int에 대한 포인터는 더 나은 구현을 제공 할 수있는 목표 또는 더 나은 공유 포인터를 달성 할 수 있지만이 경우 코드 명확성에 관한 것입니다. 널은 항상 "설정되지 않음"입니까? 포인터로 널 (null)이 그대로 할당되거나 생성되지 수단으로는하지만, 그것은, 분명하지 않다 수 , 아직 수있는 것은 아니다 평균 "으로 설정하지". 포인터를 해제해야하고 실제로는 0으로 설정해야하지만 공유 포인터와 같이 옵션을 사용하면 명시 적으로 정리 할 필요가 없으므로 정리와 믹싱을 걱정할 필요가 없습니다. 옵션이 설정되지 않았습니다.

코드 명확성에 관한 것입니다. 명확성은 코드 유지 관리 및 개발 비용을 줄입니다. 코드 의도에 대한 명확한 이해는 엄청나게 가치가 있습니다.

이를 나타 내기 위해 포인터를 사용하려면 포인터 개념을 오버로드해야합니다. "널 (null)"을 "설정되지 않음"으로 표시하기 위해 일반적으로이 의도를 설명하는 코드를 통해 하나 이상의 주석을 볼 수 있습니다. 선택 사항 대신 나쁜 해결책은 아니지만 주석은 강제 할 수 없으므로 (예 : 컴파일) 주석이 아닌 암시 적 구현을 ​​항상 선택합니다. 개발을위한 이러한 암시 적 항목의 예 (순전히 의도를 제공하기 위해 개발중인 기사)에는 다양한 C ++ 스타일 캐스트, "const"(특히 멤버 함수에 대한) 및 "bool"유형이 포함됩니다. 모든 사람이 의도 나 의견을 따르는 한 이러한 코드 기능이 실제로 필요한 것은 아닙니다.