std::optional，return null的cpp解法

本文介紹std::optional，為C++17開始的功能，另在C++23, C++26都有做更新，有興趣的讀者歡迎透過網路資源深度研究

之前寫Java為主，在Java上常常在找不到值的時後直接return null;並用if(f()==null)直接檢查，但是在C++裡面並沒有這個功能，但相對的就出現了optional來補足了。

以Java來說可能會有以下程式

public String f(String s){
  boolean exist = false;
  String res;
  // ...
  if(exist){
    return res;
  }else{
    return null;
  }
}

但這種寫法在C++是不存在的，你只能回傳空指針，但這在記憶體管理上會變的很複雜（除非你是用大物件，不然沒有那個必要），於是就出現了std::optional

using namespace std;
optional<string> f(string s){
  bool exist = false;
  string res;
  // ...
  if(exist){
    return res; // 不需要另外包進optional裡面！
  }else{
    return nullopt; // 等價於return null
  }
}

optional的好處在於他不需要改變return語句，只需要在原本邏輯上需要回傳空值的地方改成return nullopt就好。
使用上也很簡單，程式看了應該就懂了

using namespace std;
optional<string> f(string s){
  // ...
}

int main(){
  auto res = f("test"); // 用auto省略長類別，可以查一下auto怎麼使用
  if(res){ // 用if可以判斷是不是nullopt
    cout << "YES: " << res.value(); // 用.value()取值
  }else{
    cout << "NO"; // nullopt
  }
}

如果是像pair之類有帶值或是函式的類別可以直接當作指針使用，例如

using namespace std;
optional<pair<int, int>> f(){
  // ...
}

int main(){
  auto res = f();
  if(res){
    cout << "YES: " << res->first; // 用->取值
  }else{
    cout << "NO";
  }
}

在美化程式上是很大的幫助！