std::optional 是可能为空的值容器，用于安全表示函数返回值可能无效的场景，如查找失败、解析错误等，避免异常、magic number 或空指针风险。
std::optional 是什么，什么时候必须用它
它不是“可选参数”，而是“可能为空的值容器”，解决的是「函数返回值可能无效」这类问题。比如查找 map 里不存在的 key、解析失败的字符串转数字、异步操作未就绪的状态——这些场景下，你不想抛异常、也不愿用 magic number（如 -1）或指针（容易空解引用），std::optional 就是标准答案。
注意：它不替代 std::shared_ptr 或裸指针；它管理的是值语义对象，内部不涉及堆分配（除非 T 本身动态分配）。
- 构造空 optional：
std::optional<int> x;</int>或std::optional<int> x = std::nullopt;</int> - 构造有值 optional：
std::optional<:string> s = "hello";</:string>（隐式转换允许） - 检查是否有值：
if (x.has_value())或更惯用的if (x) - 取值（不安全）：
*x—— 若x为空会调用std::terminate - 取值（安全）：
x.value_or(42)，没值时返回默认值
函数返回 optional 的典型写法和陷阱
常见错误是把 std::optional 当成“返回码 + 值”的混合体，结果在调用侧漏掉检查。正确姿势是让调用者明确面对“可能无值”这个事实。
示例：安全的字符串转整数
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std::optional<int> try_parse_int(const std::string& s) {
try {
size_t pos;
int val = std::stoi(s, &pos);
if (pos != s.length()) return std::nullopt; // 有多余字符
return val;
} catch (...) {
return std::nullopt;
}
}调用时不能直接赋给 int：
- ❌ 错误：
int x = try_parse_int("abc");（编译不过） - ✅ 正确：
auto opt = try_parse_int("123"); if (opt) use(*opt); - ✅ 更简洁：
if (int x = try_parse_int("123")) { /* x 是 int 类型，已解包 */ }（C++17 if-init 语法）
注意：不要在返回 std::optional<t></t> —— 引用 optional 是未定义行为（标准禁止），想返回引用请用 std::optional<:reference_wrapper>></:reference_wrapper>，但通常说明设计有问题。
optional 和 value_or / or_else 的取值差异
value_or 简单直接，适合提供廉价默认值（如 0、空字符串）。但若默认值构造开销大，或者需要依赖上下文逻辑（比如查数据库 fallback），就该用 or_else（C++23）或手写分支。
C++17 中没有 or_else，所以得这样写：
auto result = find_in_cache(key);
if (!result) {
result = fetch_from_db(key); // 只在 cache miss 时调用
}
return result;而 C++23 支持：
return find_in_cache(key).or_else([&] { return fetch_from_db(key); });关键区别：value_or(expr) 会**先求值 expr**，不管 optional 是否有值；or_else 是延迟求值，只在空时执行闭包。
移动语义与 optional 的生命周期细节
std::optional 对象本身可被移动，但它内部存储的 T 也会被移动（如果 T 支持）。这意味着：把一个含大对象的 optional 移出后，原 optional 变为空，且不保证原对象处于任何特定状态（取决于 T 的移动语义）。
- 移动后原 optional 一定为空：
std::optional<:vector>> a = {{1,2,3,4}}; auto b = std::move(a); assert(!a);</:vector> - 但别假设
a.value()还能用 —— 它已无值，访问即未定义行为 - 对 trivially copyable 类型（如 int），移动和拷贝等价；对复杂类型（如 std::string），移动后原 optional 内部 string 处于有效但未指定状态（通常是空）
最容易被忽略的一点：optional 的析构会自动析构其内部值（如果有），不需要手动干预。但如果你用 placement new 手动构造了 T，就得自己负责调用 T 的析构函数 —— 不过这属于非常规用法，日常几乎不会碰到。
