在 C++17 中，std::optional 是一个非常有用的类型，它用于封装一个可能不存在的值。它提供了一种安全的方式来处理可能为空的值，避免了使用 NULL 或 nullptr 带来的问题。

以下是 std::optional 的一些基本用法：

1. 创建 std::optional 对象：

   • 使用 std::nullopt 或 std::make_optional 创建一个空的 std::optional。
   • 使用值初始化创建一个非空的 std::optional。

   std::optional<int> opt1 = std::nullopt; // 创建一个空的optional
   std::optional<int> opt2 = std::make_optional(10); // 创建一个包含10的optional
   std::optional<int> opt3(20); // 创建一个包含20的optional
   

2. 访问 std::optional 的值：

   • 使用 * 运算符或 -> 运算符访问值。
   • 使用 value() 方法访问值，如果 optional 是空的，则抛出 std::bad_optional_access 异常。

   if (opt3.has_value()) {
       std::cout << *opt3 << std::endl; // 输出20
       int value = opt3.value(); // 获取值
   } else {
       std::cout << "opt3 is empty" << std::endl;
   }
   

3. 检查 std::optional 是否有值：

   • 使用 has_value() 方法检查 optional 是否包含值。

   if (opt3.has_value()) {
       std::cout << "opt3 has a value" << std::endl;
   } else {
       std::cout << "opt3 is empty" << std::endl;
   }
   

4. 赋值和重置：

   • 可以给 optional 赋值，也可以使用 reset() 方法将其重置为无值状态。

   opt3 = 30; // 赋值
   opt3.reset(); // 重置为无值
   

5. 使用 std::optional 作为函数参数和返回类型：

   • 可以将 optional 用作函数参数，表示函数可以返回一个可选的值。
   • 可以将 optional 用作函数的返回类型，表示函数可以返回一个可选的结果。

   std::optional<int> find_value(const std::vector<int>& vec, int value) {
       for (int v : vec) {
           if (v == value) {
               return v;
           }
       }
       return std::nullopt;
   }
   
   int main() {
       std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
       auto result = find_value(vec, 3);
       if (result.has_value()) {
           std::cout << "Found value: " << *result << std::endl;
       } else {
           std::cout << "Value not found" << std::endl;
       }
       return 0;
   }
   

6. 比较 std::optional 对象：

   • 可以比较两个 optional 对象，如果它们都包含值，则比较这些值；如果其中一个为空，则比较结果取决于另一个 optional 是否为空。

   std::optional<int> opt4(10);
   std::optional<int> opt5(20);
   std::optional<int> opt6 = std::nullopt;
   
   if (opt4 == opt5) {
       std::cout << "opt4 and opt5 have the same value" << std::endl;
   } else if (opt4 == opt6) {
       std::cout << "opt4 is empty or has the same value as opt6" << std::endl;
   } else {
       std::cout << "opt4 and opt5 have different values" << std::endl;
   }
   

通过这些基本用法，你可以在 C++ 中更安全、更灵活地处理可能为空的值。