在 C 中返回“NULL 引用”？

Question

在 JavaScript 或 PHP 等动态类型语言中，我经常执行以下功能：

 function getSomething(name) {
    if (content_[name]) return content_[name];
    return null; // doesn't exist
}

如果对象存在，我返回一个对象，如果不存在，则返回 null 。

使用引用的 C++ 中的等价物是什么？一般有什么推荐的模式吗？我看到一些框架为此目的具有 isNull() 方法：

 SomeResource SomeClass::getSomething(std::string name) {
    if (content_.find(name) != content_.end()) return content_[name];
    SomeResource output; // Create a "null" resource
    return output;
}

然后调用者将以这种方式检查资源：

 SomeResource r = obj.getSomething("something");
if (!r.isNull()) {
    // OK
} else {
    // NOT OK
}

然而，必须为每个类实现这种神奇的方法似乎很繁重。此外，何时应将对象的内部状态从“null”设置为“not null”似乎并不明显。

这种模式有什么替代品吗？我已经知道可以使用指针来完成，但我想知道如何/是否可以使用引用来完成。还是我应该放弃在 C++ 中返回“null”对象并使用一些 C++ 特定的模式？任何有关正确方法的建议将不胜感激。

原文由 laurent 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 1

您不能在引用期间执行此操作，因为它们永远不应为 NULL。基本上有三种选择，一种使用指针，另一种使用值语义。

1. 使用指针（注意：这要求资源在调用者有指向它的指针时不会被破坏；还要确保调用者知道它不需要删除对象）：

    SomeResource* SomeClass::getSomething(std::string name) {
       std::map<std::string, SomeResource>::iterator it = content_.find(name);
       if (it != content_.end())
           return &(*it);
       return NULL;
   }

1. 使用 std::pair 和 bool 来指示项目是否有效（注意：要求 SomeResource 具有适当的默认构造函数并且构造成本不高）：

    std::pair<SomeResource, bool> SomeClass::getSomething(std::string name) {
       std::map<std::string, SomeResource>::iterator it = content_.find(name);
       if (it != content_.end())
           return std::make_pair(*it, true);
       return std::make_pair(SomeResource(), false);
   }

1. 使用 boost::optional ：

    boost::optional<SomeResource> SomeClass::getSomething(std::string name) {
       std::map<std::string, SomeResource>::iterator it = content_.find(name);
       if (it != content_.end())
           return *it;
       return boost::optional<SomeResource>();
   }

如果你想要值语义并且有能力使用 Boost，我推荐选项三。 boost::optional 优于 std::pair 的主要优点是统一化的 boost::optional 值不构造其封装的类型。这意味着它适用于没有默认构造函数的类型，并为具有非平凡默认构造函数的类型节省时间/内存。

我还修改了您的示例，因此您不会两次搜索地图（通过重用迭代器）。

原文由 Sven 发布，翻译遵循 CC BY-SA 3.0 许可协议

Answer 2

从 C++17 开始，您可以通过以下方式使用本机 std::optional （此处） ：

 std::optional<SomeResource> SomeClass::getSomething(std::string name) {
    if (content_.find(name) != content_.end()) return content_[name];
    return std::nullopt;
}

原文由 Mariam Elsayed 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议