c++ - 模板变量的默认返回值

Question

我有一个模板链接列表实现，其中

T List<T>::GetElementFromHead()

返回列表头部的值。当列表为空时应返回什么值。

template <class T>
T List<T>::GetElementFromHead()
{
    T element;
    if (!IsEmpty())
    {
        element = Head->value;
    }
    return element;
}

如果IsEmpty()返回true，则return element;抛出异常。

在这种情况下如何返回 null 或空值？

Answer 1

What value should be returned when the list is empty.

有两个合理的选择。

1. 谁在乎呢。设置为仅当列表不为空时才调用 GetElementFromHead() 的前提条件，然后您可以编写:

   template <class T>
   T& List<T>::GetElementFromHead() {
       return Head->value;
   }
   

   这有几个好处。没有拷贝。它很快。如果我愿意，我可以修改该值。没有额外的分支，因为您要求用户预先执行此操作。无需担心错误情况是什么或得出合理的哨兵值。如果返回 T{}，如果 T 是 int 并且列表通常可以有 0 会怎样 - 如何用户如何区分“真实”0 和“假”0？

   这就是标准库实现 list::front() 的方式, vector::front()等。像标准库那样做通常是一个不错的决定。

2. 封装在返回值本身中，无论它是否是真实值:

   template <class T>
   std::optional<T> List<T>::GetElementFromHead() {
       if (!IsEmpty()) {
           return Head->value;
       }
       else {
           return std::nullopt;
       }
   }
   

   (如果使用 boost::optional，最后一行应返回 boost::none)。这样，返回值本身就清楚地表明了我们所处的情况 - 我们要么有一个值并且该值位于列表的前面，要么我们没有值。再次强调，无需设置哨兵。

   此方法的另一个版本是在失败时返回 T* 和 nullptr。这样做的优点是它不会产生拷贝或要求 T 可复制构造。