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用 `std::expectedgt;` 表达可恢复错误
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用 std::expected<T, E> 表达可恢复错误

第 9.2 节里，我们用 std::optional<T> 表示“某个操作可能有值，也可能没有值”。 当“缺少值”就是全部信息时，这样很好用。

但有时调用方还需要更多信息。解析可能因为一种原因失败，查找可能因为另一种原 因失败，工厂函数也可能用一个明确的错误码拒绝非法输入。这种场景下，今天的 scpp 使用 std::expected<T, E>：成功时持有一个 T，失败时持有一个 E。

下面每个可运行示例都请保存为 expected.scpp，然后这样构建并运行：

scpp expected.scpp -o expected
./expected

对于应该被拒绝的示例，如果你想让编译器输出逐字匹配，请把文件名保存成诊断块里 显示的那个描述性名字。

对于应该 abort 的示例，程序本身可以成功编译，但在它向 expected 取错那一侧结 果时会终止运行。

当失败原因本身也重要时，返回 std::expected<T, E>

函数可以返回一个真实值，也可以返回一个领域内的错误码。

import std;

enum class divide_error { division_by_zero };

std::expected<int, divide_error> divide_checked(int total, int count) {
    if (count == 0) {
        std::unexpected<divide_error> err{divide_error::division_by_zero};
        std::expected<int, divide_error> result{err};
        return std::move(result);
    }
    std::expected<int, divide_error> result{total / count};
    return std::move(result);
}

int main() {
    auto good = divide_checked(42, 7);
    auto bad = divide_checked(42, 0);

    if (good.has_value()) {
        std::println("{}", good.value());
    }
    if (!bad.has_value() && bad.error() == divide_error::division_by_zero) {
        std::println("bad divisor");
    }
    return 0;
}

输出：

6
bad divisor

它和 std::optional<T> 的差别在于第二条信息通道。调用方得到的不只是“这里没有 int”，还会知道到底发生了哪一种可恢复错误。

库里的工厂函数也可以返回“可用值”或“错误枚举”

这种模式并不只适用于玩具示例。当前库代码里已经在这样做。

import std;
import scpp;

int main() {
    auto ready = scpp::rand::uniform_int_distribution<int>::make(4, 9);
    auto broken = scpp::rand::uniform_int_distribution<int>::make(9, 4);

    if (!ready.has_value()) {
        return 1;
    }
    std::println("{} {}", ready.value().min(), ready.value().max());

    if (!broken.has_value() && broken.error() == scpp::rand::error::empty_range) {
        std::println("empty range");
    }
    return 0;
}

输出：

4 9
empty range

第一次调用返回一个可正常使用的 distribution 对象。第二次则返回明确的 scpp::rand::error::empty_range 错误码。这就是 std::expected<T, E> 的典型形 状：调用方先分支一次，然后带着正确的状态继续往下走。

丢弃 expected 结果会被拒绝

可恢复错误结果要求你显式处理。当前的 std::expected<T, E> 带有 [[nodiscard]]，所以把结果直接扔掉会成为编译期错误。

import std;

enum class divide_error { division_by_zero };

std::expected<int, divide_error> divide_checked(int total, int count) {
    if (count == 0) {
        std::unexpected<divide_error> err{divide_error::division_by_zero};
        std::expected<int, divide_error> result{err};
        return std::move(result);
    }
    std::expected<int, divide_error> result{total / count};
    return std::move(result);
}

int main() {
    divide_checked(42, 0);
    return 0;
}

编译器输出：

expected-discard-fail.scpp:16:5: error: discarded return value of nodiscard type 'std::expected.int.divide_error': expected results must be checked

所以调用方不能悄悄忽略“成功或错误”这个状态。即使程序最后决定把好几种错误合并 成同一种处理方式，也必须先明确检查这个返回的 expected。

value() 和 error() 都是受检查的访问

只有在代码先判断它当前持有哪种状态时，expected 才真正把失败变成可恢复的。若 对象当前持有的是错误态，再去取 value，程序仍然会 abort。

import std;

enum class divide_error { division_by_zero };

int main() {
    std::unexpected<divide_error> err{divide_error::division_by_zero};
    std::expected<int, divide_error> result{err};
    return result.value();
}

运行时行为：程序会 abort，因为 result 当前持有的是错误，而不是一个 int。

反过来也一样：如果对象当前持有的是值态，却去调用 error()，也会对称地 abort。

今天 std::expected<T, E> 的实用规则

有了 std::optional<T> 和 std::expected<T, E>，今天的 scpp 已经有了两种清晰 的可恢复错误工具：一种表达“也许有值”，另一种表达“要么有值，要么有原因”。以后 的章节可以在这个基础上继续讨论更大的多步 API，以及结果如何逐层传播。

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