c++ - std::Optional 怎么永远不会 "valueless by exception"？

Question

std::variant 可以进入名为“valueless by exception ”的状态。

据我了解，造成这种情况的常见原因是移动分配抛出异常。变体的旧值不再保证存在，预期的新值也不再存在。

然而，

std::Optional 没有这样的状态。 cppreference 做出了大胆的声明:

If an exception is thrown, the initialization state of *this ... is unchanged, i.e. if the object contained a value, it still contains a value, and the other way round.

std::Optional 如何能够避免变得“因异常而毫无值(value)”，而 std::variant 却不能？

Answer 1

optional<T>有两种状态之一:

• 一个T
• 空

一个variant如果转换会抛出异常，则只能在从一种状态转换到另一种状态时进入无值(value)状态 - 因为您需要以某种方式恢复原始对象，并且执行此操作的各种策略需要额外的存储¹、堆分配< support>2，或空状态³。

但是对于 optional ，从 T 过渡空虚只是一种破坏。所以只有 T 才会抛出异常的析构函数抛出，此时谁在乎呢。并从空过渡到 T不是问题 - 如果抛出异常，很容易恢复原始对象:空状态是空的。

具有挑战性的案例是:emplace()当我们已经有了 T 。我们必然需要销毁原始对象，那么如果 emplace 构造抛出异常我们该怎么办？与optional ，我们有一个已知的、方便的空状态可以回退 - 所以设计就是为了做到这一点。

variant问题在于没有那么容易恢复到的状态。

<小时/>

¹ 作为 boost::variant2 确实如此。
² 作为 boost::variant 确实如此。
³ 我不确定执行此操作的变体实现，但有一个设计建议 variant<monostate, A, B>可以转换为 monostate说明它是否持有 A以及过渡到 B扔了。