std::optional是一种类型安全的可选值包装器，用于清晰表示可能不存在的值。它通过包含值或空状态（std::nullopt）避免空指针等错误，适用于函数返回值，如安全除法示例所示；支持基础与复杂类型，提供has_value、value_or等方法确保安全访问，是现代C++推荐的空值处理方式。
在C++17中引入的std::optional提供了一种类型安全的方式来表示可能不存在的值。相比使用指针或特殊值（如-1、nullptr）表示“无值”，std::optional更清晰、更安全，能有效避免空指针解引用等常见错误。
什么是std::optional
std::optional是一个模板类，用来包装一个可能不存在的值。它要么包含一个类型为T的值，要么为空（用std::nullopt表示）。这种设计特别适合用于函数返回值，当函数可能无法产生有效结果时。
例如，查找容器中满足条件的元素，如果没找到，返回空的std::optional比返回迭代器加额外判断更直观。
基本用法与语法
创建和使用std::optional非常直观：
立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；
- 声明：
std::optional—— 初始状态为空result; - 赋值有值：
result = 42;或result.emplace(42); - 表示无值：
result = std::nullopt; - 判断是否有值：
if (result) { ... }或if (result.has_value()) { ... } - 访问值：
*result或result.value()（注意：访问空optional会抛出异常） - 提供默认值：
result.value_or(0)—— 若为空则返回0
示例：实现一个安全的除法函数
#include#include std::optional divide(double a, double b) { if (b == 0.0) return std::nullopt; return a / b; } int main() { auto result = divide(10, 3); if (result) { std::cout << "Result: " << *result << "\n"; } else { std::cout << "Division failed!\n"; } }
处理复杂类型与性能考虑
std::optional不仅适用于基础类型，也能包装类对象，比如std::optional<:string>或自定义结构体。构造时可使用emplace直接在内部构造对象，避免临时对象开销。
注意std::optional本身有一定内存开销（通常多一个bool标记），且不支持引用类型（但可用std::optional<:reference_wrapper>>间接实现）。
调用value()前务必确认有值，否则会抛出std::bad_optional_access异常。生产环境中建议优先使用has_value()检查或value_or()提供兜底值。
基本上就这些。std::optional让可选值语义明确，减少接口误解，是现代C++推荐的空值处理方式之一。
