现代C++实战30讲
吴咏炜
前 Intel 资深软件架构师
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开篇词 | C++这么难,为什么我们还要用C++?
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课前必读 | 有关术语发音及环境要求
基础篇 (9讲)
01 | 堆、栈、RAII:C++里该如何管理资源?
02 | 自己动手,实现C++的智能指针
03 | 右值和移动究竟解决了什么问题?
04 | 容器汇编 I:比较简单的若干容器
05 | 容器汇编 II:需要函数对象的容器
06 | 异常:用还是不用,这是个问题
07 | 迭代器和好用的新for循环
08 | 易用性改进 I:自动类型推断和初始化
09 | 易用性改进 II:字面量、静态断言和成员函数说明符
提高篇 (11讲)
10 | 到底应不应该返回对象?
11 | Unicode:进入多文字支持的世界
12 | 编译期多态:泛型编程和模板入门
13 | 编译期能做些什么?一个完整的计算世界
14 | SFINAE:不是错误的替换失败是怎么回事?
15 | constexpr:一个常态的世界
16 | 函数对象和lambda:进入函数式编程
17 | 函数式编程:一种越来越流行的编程范式
18 | 应用可变模板和tuple的编译期技巧
19 | thread和future:领略异步中的未来
20 | 内存模型和atomic:理解并发的复杂性
实战篇 (7讲)
21 | 工具漫谈:编译、格式化、代码检查、排错各显身手
22 | 处理数据类型变化和错误:optional、variant、expected和Herbception
23 | 数字计算:介绍线性代数和数值计算库
24 | Boost:你需要的“瑞士军刀”
25 | 两个单元测试库:C++里如何进行单元测试?
26 | Easylogging++和spdlog:两个好用的日志库
27 | C++ REST SDK:使用现代C++开发网络应用
新年特别策划 (2讲)
新春寄语 | 35年码龄程序员:人生漫长,走点弯路在所难免
新春福利 | C++好书荐读
未来篇 (2讲)
28 | Concepts:如何对模板进行约束?
29 | Ranges:无迭代器的迭代和更方便的组合
现代C++实战30讲
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22 | 处理数据类型变化和错误:optional、variant、expected和Herbception

吴咏炜 2020-01-15
你好,我是吴咏炜。
我们之前已经讨论了异常是推荐的 C++ 错误处理方式。不过,C++ 里有另外一些结构也很适合进行错误处理,今天我们就来讨论一下。

optional

在面向对象(引用语义)的语言里,我们有时候会使用空值 null 表示没有找到需要的对象。也有人推荐使用一个特殊的空对象,来避免空值带来的一些问题 [1]。可不管是空值,还是空对象,对于一个返回普通对象(值语义)的 C++ 函数都是不适用的——空值和空对象只能用在返回引用 / 指针的场合,一般情况下需要堆内存分配,在 C++ 里会引致额外的开销。
C++17 引入的 optional 模板 [2] 可以(部分)解决这个问题。语义上来说,optional 代表一个“也许有效”“可选”的对象。语法上来说,一个 optional 对象有点像一个指针,但它所管理的对象是直接放在 optional 里的,没有额外的内存分配。
构造一个 optional<T> 对象有以下几种方法:
不传递任何参数,或者使用特殊参数 std::nullopt(可以和 nullptr 类比),可以构造一个“空”的 optional 对象,里面不包含有效值。
第一个参数是 std::in_place,后面跟构造 T 所需的参数,可以在 optional 对象上直接构造出 T 的有效值。
如果 T 类型支持拷贝构造或者移动构造的话,那在构造 optional<T> 时也可以传递一个 T 的左值或右值来将 T 对象拷贝或移动到 optional 中。
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精选留言(2)

  • 廖熊猫
    有的语言里面没有try catch,统一使用类似optional的结局方案,比如Rust里面的Err,Haskell中对应的应该是Either类型,这些都是处理可以恢复的错误,不可恢复的直接就让程序崩了。
    lift_optional让我想起来被Haskell支配的恐惧 (Just (+) ) <*> Just 41 <*> Just 1
    不知道老师后面会不会讲到monad😂

    作者回复: optional 对应的是 Maybe 吧。expected 比较像 Either。

    不会讲 monad。这个即使专门讲函数式编程也要比较后面呢。

    2020-01-15
  • tt
    老师,听了您的课后,觉得现在C++标准提案有很多都是利用C++的语义和语法来写提升编程便利性的模板,是这样么?

    还有,一直不知道C++的异常是怎么实现的,还有这里说的异常处理的性能问题,有推荐的比较好阅读的参考文献么?

    作者回复: 是的。提高开发的友好程度,尤其是对新手的友好程度,一直是 C++ 委员会的目标。你应该发现虽然语言越来越复杂,但很多东西缺越来越好写了。

    异常的实现非常复杂。想了解的话需要花点力气。不过我倒是查到有篇还不错的中文文章,推荐一看:

    http://baiy.cn/doc/cpp/inside_exception.htm

    2020-01-15
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