每周技巧 #163：传递 `std::optional` 参数

本文翻译自 Abseil 官网的 Tip of the Week #163: Passing std::optional parameters。

原文最初作为 TotW #163 发布于 2019 年 7 月 11 日。

作者：Ian Eldred Pudney

更新于 2020 年 4 月 6 日。

快捷链接：abseil.io/tips/163

null 真的是十亿美元错误吗？

问题

假设你需要实现一个函数，它有一个可能存在也可能不存在的参数。你可能会想用现代、花哨的 std::optional 来做。不过，如果对象大到应该按引用传递，那么 std::optional 可能不是你想要的。考虑下面两个声明：

1
2

void MyFunc(const std::optional<Foo>& foo);  // 可能按值复制
void MyFunc(std::optional<const Foo&> foo);  // 无法编译

第一个选项很可能不会做你想要的事。如果有人把 std::optional<Foo> 传给 MyFunc，它会按引用传递；但如果有人把 Foo 传给 MyFunc（例如作为返回值），这个 Foo 会被按值复制到一个临时 std::optional<Foo> 中，然后这个临时对象再按引用传给函数。如果你的目标是避免复制 Foo，那你并没有做到。

第二个选项本来很好，但遗憾的是 std::optional 不支持它。

建议

避免形如 const std::optional& 的函数参数。

如果对象小到不需要按引用传递，应该按值接收包在 std::optional 中的对象。例如：

1
2

void MyFunc(std::optional<int> bar);
void MyFunc(std::optional<absl::string_view> baz);

如果你是有意复制实参，也应该按值接收 std::optional，以明确表达这一点：

1

void MyFunc(std::optional<Foo> foo);

否则，完全跳过 std::optional。

可以按 absl::Nullable<const Foo*> 传递，并让 nullptr 表示“不存在”。

1

void MyFunc(absl::Nullable<const Foo*> foo);

这会和按 const Foo& 传递一样高效，但支持 null 值。何时用指针而不是 const 引用，更多内容见 技巧 #116。

那 std::optional 到底是干什么用的？？？

当你拥有那个可选的东西时，可以使用 std::optional。例如，类成员和函数返回值通常很适合用 std::optional。

例外

如果你预计函数的所有调用方都已经有 std::optional<Foo>，并且永远不会传入 Foo，那么可以接收 const std::optional<Foo>&。不过这很少见，通常只出现在你自己文件/库内部的私有函数中。

std::reference_wrapper 怎么办？

std::optional 的文档指出，可以使用 std::reference_wrapper 来绕过 optional reference 不受支持这一事实：

1

void MyFunc(std::optional<std::reference_wrapper<const Foo>> foo);

不过，我们不推荐这样做：

• std::reference_wrapper 的语义出人意料地微妙，很难理解并安全使用。例如，标准库中的各种工具会对它做特殊处理，让它表现得不同于普通值或引用。
• 与 absl::Nullable<const Foo*> 相比，std::optional<std::reference_wrapper<const Foo>> 笨重又啰嗦。