SCPP Documentation
EN 中文 繁中
本網站由以 scpp 撰寫的 HTTP server 提供服務。

書籍 · 繁中（台灣）

Home / 書籍 / 繁中（台灣）
目前可用的可恢復錯誤寫法
繁中（台灣）

目前可用的可恢復錯誤寫法

第 9.1 節講的是目前 scpp 會視為「不可恢復」的失敗:一旦某個受檢操作發現狀態不對, 程式就會立刻中止。

但不是所有問題都屬於這一類。有時候,一個函式更合理的做法只是說「我現在產不出這 個值」,然後把後續怎麼處理交給呼叫方。今天標準函式庫裡處理這種情況的主要工具就 是 std::optional<T>。

optional 要麼包含一個 T 值,要麼什麼都不包含。這很適合查找、解析步驟,以及那 些把「沒找到」視為正常結果而不是致命 bug 的操作。

對下面每個可以執行的例子,把檔案存成 optional.scpp,然後這樣編譯執行:

scpp optional.scpp -o optional
./optional

對於那些本來就應該中止的例子,程式會成功編譯,但一旦它去向一個空 optional 索要 根本不存在的值,執行就會結束。

當函式「可能有值、也可能沒值」時,回傳 std::optional<T>

函式可以回傳 optional,然後由呼叫方對 has_value() 分支處理。

import std;

std::optional<int> find_score(int id) {
    if (id == 7) {
        std::optional<int> full{99};
        return full;
    }
    std::optional<int> empty{};
    return empty;
}

int main() {
    std::optional<int> found = find_score(7);
    std::optional<int> missing = find_score(1);

    if (found.has_value()) {
        std::println("score = {}", found.value());
    }
    if (!missing.has_value()) {
        std::println("not found");
    }
    return 0;
}

輸出:

score = 99
not found

這裡最重要的變化是誰來做決定。find_score 在沒有答案時不會中止程式;它只會回 傳一個空 optional,再由呼叫方決定怎樣處理這個完全正常的情況。

就算 T 不能預設建構,空 optional 也照樣成立

即使 T 自己必須帶建構參數,std::optional<T> 仍然可以處於空狀態。

import std;

class Ticket {
private:
    int id_{};

public:
    virtual ~Ticket() = default;

    Ticket(int id) : id_{id} {
        return;
    }

    Ticket(const Ticket& other) : id_{other.id_} {
        return;
    }

    int id() const {
        return this->id_;
    }
};

int main() {
    std::optional<Ticket> empty{};
    std::optional<Ticket> full{Ticket{42}};
    std::println("{} {}", empty.has_value(), full->id());
    return 0;
}

輸出:

false 42

Ticket 自己沒有零參數建構函式,但 optional 仍然可以透過「裡面什麼都不放」來表 達「現在還沒有 ticket」。

reset() 會清掉目前值,另一個 optional 可以把它再填回來

一個 optional 一旦有了值,你可以先把它清回空狀態,再用另一個 optional 把它替換掉。

import std;

int main() {
    std::optional<int> answer{7};
    std::println("{} {}", answer.has_value(), answer.value());

    answer.reset();
    std::println("{}", answer.has_value());

    std::optional<int> replacement{9};
    answer = replacement;
    std::println("{}", answer.value());
    return 0;
}

輸出:

true 7
false
9

這就形成了一個很直接的狀態機:有值、空、再變回有值。關鍵在於,每一次狀態變化都 由呼叫方明確寫出來。

對空 optional 呼叫 value() 仍然是一次受檢失敗

std::optional 之所以能把「缺失」變成可恢復情況,前提是程式碼真的先檢查再存取。 對空 optional 直接呼叫 value() 會中止程式。

import std;

int main() {
    std::optional<int> empty{};
    return empty.value();
}

執行時行為:程式會直接中止,因為 empty 裡面根本沒有 int。

所以 std::optional<T> 不是「沒有規則的可空資料」。真正可恢復的部分是明確檢查 has_value(),而不是無條件去取值。

到目前為止,今天可用的可恢復錯誤模式是

最後這個限制正好通向下一節:怎樣把 API 先設計成適合以後升級到「同時攜帶值和錯 誤說明」的結果型別。

← 上一章：不可恢復錯誤與編譯器插入的檢查 · 目錄 · 下一章：用 std::expected<T, E> 表達可恢復錯誤 →

Generated from docs/ by docs/site/build.sh.