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返回std::optional<T>,其中T的构造函数是私有的

stdoptional c++17 c++

Ta Thanh Dinh · 技术社区 · 4 月前

我仍然不明白 std::optional 在以下代码中:

class A
{
public:
  // A(int x, int y) : x(x), y(y) {} // always compiles
private:
  A(int x, int y) : x(x), y(y) {}    // does not compile if using o.emplace(x, y)
  friend std::optional<A> makeA(int x, int y);

  int x, y;
};

std::optional<A> makeA(int x, int y)
{
  std::optional<A> o;
  if (x != 0 && y != 0) {
    return A(x, y);
    // o.emplace(x, y);
  }
  return o;
}

如果我让构造函数 A 作为公众在 makeA(...) 我可以用 return A(x, y) 或 o.emplace(x, y) ,两者都可以编译。

但如果我让构造函数 A. 那么私人 o.位置(x,y) 不会编译。据我从阅读模板错误消息中了解到:

error: no matching function for call to âstd::optional<A>::emplace(int&, int&)â
   70 |     o.emplace(x, y);
      |     ~~~~~~~~~^~~~~~
In file included from test.cpp:2:
/usr/include/c++/11/optional:871:9: note: candidate: âtemplate<class ... _Args> std::enable_if_t<is_constructible_v<_Tp, _Args ...>, _Tp&> std::optional<_Tp>::emplace(_Args&& ...) [with _Args = {_Args ...}; _Tp = A]â
  871 |         emplace(_Args&&... __args)
      |         ^~~~~~~
/usr/include/c++/11/optional:871:9: note:   template argument deduction/substitution failed:
In file included from /usr/include/c++/11/bits/move.h:57,
                 from /usr/include/c++/11/bits/stl_pair.h:59,
                 from /usr/include/c++/11/bits/stl_algobase.h:64,
                 from /usr/include/c++/11/memory:63,
                 from test.cpp:1:
/usr/include/c++/11/type_traits: In substitution of âtemplate<bool _Cond, class _Tp> using enable_if_t = typename std::enable_if::type [with bool _Cond = false; _Tp = A&]â:
/usr/include/c++/11/optional:871:2:   required by substitution of âtemplate<class ... _Args> std::enable_if_t<is_constructible_v<A, _Args ...>, A&> std::optional<A>::emplace<_Args ...>(_Args&& ...) [with _Args = {int&, int&}]â
test.cpp:70:14:   required from here
/usr/include/c++/11/type_traits:2579:11: error: no type named âtypeâ in âstruct std::enable_if<false, A&>â
 2579 |     using enable_if_t = typename enable_if<_Cond, _Tp>::type;
      |           ^~~~~~~~~~~
In file included from test.cpp:2:
/usr/include/c++/11/optional:883:9: note: candidate: âtemplate<class _Up, class ... _Args> std::enable_if_t<is_constructible_v<_Tp, std::initializer_list<_Up>&, _Args ...>, _Tp&> std::optional<_Tp>::emplace(std::initializer_list<_Up>, _Args&& ...) [with _Up = _Up; _Args = {_Args ...}; _Tp = A]â
  883 |         emplace(initializer_list<_Up> __il, _Args&&... __args)
      |         ^~~~~~~
/usr/include/c++/11/optional:883:9: note:   template argument deduction/substitution failed:
test.cpp:70:14: note:   mismatched types âstd::initializer_list<_Tp>â and âintâ
   70 |     o.emplace(x, y);

班级 A. 不可构建。但这怎么可能呢?

2 回复 | 直到 4 月前

463035818_is_not_an_ai 4 月前

std::optional<A>::emplace 将其参数转发给 A 的构造函数。构造函数是私有的,因此无法被访问 emplace .你宣布 makeA 成为a friend 但这并不适用于由调用的其他函数 makeA 因此,出现了错误。

你可以直接调用构造函数,因为 makeA 被宣布为a 朋友 属于 A. 因此,它可以访问私有构造函数。

Marek R 4 月前

对现有答案的小扩展。为了解决这个问题,您可以使用锁定键模式:

class A {
    struct LockKey {
        explicit LockKey() { }
    };

public:
    A(int x, int y, LockKey)
        : x(x)
        , y(y)
    {
    }

private:
    friend std::optional<A> makeA(int x, int y);

    int x, y;
};

std::optional<A> makeA(int x, int y)
{
    std::optional<A> o;
    if (x != 0 && y != 0) {
#ifndef USE_EMPLACE
        return A(x, y, A::LockKey{});
#else
        o.emplace(x, y, A::LockKey{});
#endif
    }
    return o;
}

https://godbolt.org/z/ce9a38Phb