深入探討expectedscalartypelongbut的本質

一、expectedscalartypelongbut的定義

template<typename T> 
class expected {
public:
    // construction
    expected() = delete;
    template<typename... Args,
        typename = std::enable_if_t<std::is_constructible_v<T, Args...>>> 
    explicit expected(in_place_t, Args&&... args) noexcept(std::is_nothrow_constructible_v<T, Args...>);
    template<typename U, typename... Args,
        typename = std::enable_if_t<std::is_constructible_v<T, std::initializer_list<U>&, Args...>>> 
    explicit expected(in_place_t, std::initializer_list<U> ilist, Args&&... args) noexcept(std::is_nothrow_constructible_v<T, std::initializer_list<U>&, Args...>);
    template<typename U = T,
        typename = std::enable_if_t<std::is_copy_constructible_v<U>>> 
    expected(const expected& rhs);
    template<typename U = T,
        typename = std::enable_if_t<std::is_move_constructible_v<U>>> 
    expected(expected&& rhs) noexcept(std::is_nothrow_move_constructible_v<T>);
    template<typename U,
        typename = std::enable_if_t<std::is_constructible_v<T, U>>> 
    expected(U&& v);
    template<typename U, 
        typename = std::enable_if_t<std::is_constructible_v<T, const U&>>> 
    expected(const U& v);
    template<typename U, typename... Args, 
        typename = std::enable_if_t<std::is_constructible_v<T, std::initializer_list<U>&, Args...>>> 
    expected(std::initializer_list<U> il, Args&&... args);
    template<typename U,
        typename = std::enable_if_t<std::is_constructible_v<T, U>>> 
    expected& operator=(U&& v);
    template<typename U,
        typename = std::enable_if_t<std::is_constructible_v<T, const U&>>> 
    expected& operator=(const U& v);
    
    // access
    constexpr const T* operator->() const;
    constexpr T* operator->();
    constexpr const T& operator*() const&;
    constexpr T& operator*() &;
    constexpr explicit operator bool() const noexcept;
    constexpr bool has_value() const noexcept;
    
    // error handling
    constexpr const E& error() const&;
    constexpr E& error() &;
    
    // swap
    void swap(expected& rhs) noexcept(std::is_nothrow_move_constructible_v<T>&& std::is_nothrow_swappable_v<T>&& std::is_nothrow_swappable_v<E>);
    
    // unexpected value handling
    template<typename F> 
    expected<T, E>& map_error(F f);
};

expectedscalartypelongbut 是C++ STL庫中的一種類型，它被用於函數返回值，它的主要實現思路是：當函數的返回值存在錯誤時，返回一個 expected 對象，以此來告訴調用方已經發生了錯誤，可以通過該對象的 error() 方法獲取到錯誤信息。

二、expectedscalartypelongbut的構造函數

expectedscalartypelongbut 提供了多個構造函數，下面簡要介紹這幾種常用的構造函數：

1. expected()

這個構造函數是 expectedscalartypelongbut 類的默認構造函數，但是這個函數是 delete 掉，意思是我們不能直接調用這個構造函數來創建一個 expectedscalartypelongbut 對象。

2. expected(in_place_t, Args&&… args) 和 expected(in_place_t, std::initializer_list<U> ilist, Args&&… args)

template < typename... Args, 
           typename = std::enable_if_t<std::is_constructible_v<T, Args...>>>
explicit expected(in_place_t, Args&&... args) noexcept(std::is_nothrow_constructible_v<T, Args...>); 

template<typename U, typename... Args,
         typename = std::enable_if_t<std::is_constructible_v<T, std::initializer_list<U>&, Args...>>>
explicit expected(in_place_t, std::initializer_list<U> ilist, Args&&... args) noexcept(std::is_nothrow_constructible_v<T, std::initializer_list<U>&, Args...>);

我們分別看這兩個構造函數的聲明，這兩個構造函數的主要作用是用來通過參數直接構造 expectedscalartypelongbut 對象，而並非拷貝構造或者移動構造。其中，in_place_t 是一個空結構體，它的作用是表示使用in-place構造。對於第一個構造函數，我們需要傳入一系列的參數 Args，可以在 expectedscalartypelongbut 對象中對傳入的參數進行構造。而第二個構造函數需要先傳入一個std::initializer_list作為初始參數，之後我們可以訪問這個條件列表中的元素，同時再提供一些其他的參數 Args。

3. expected(const expected& rhs) 和 expected(expected&& rhs)

template<typename U = T,
        typename = std::enable_if_t<std::is_copy_constructible_v<U>>> 
expected(const expected& rhs);

template<typename U = T,
        typename = std::enable_if_t<std::is_move_constructible_v<U>>> 
expected(expected&& rhs) noexcept(std::is_nothrow_move_constructible_v<T>);

這兩個構造函數的作用是使用已有的 expectedscalartypelongbut 對象創建一個新的 expectedscalartypelongbut 對象。當我們調用拷貝構造函數時，內部會對 rhs 對象進行複製，而、調用移動構造函數時，則是將 rhs 的值全部轉移到新生成的 expectedscalartypelongbut 對象中。

三、expectedscalartypelongbut 的訪問函數以及異常處理

expectedscalartypelongbut 的核心作用是用來表示函數返回值中的錯誤信息，在我們使用時，除了前文提到的構造函數以外，還有一些訪問函數以及一些異常處理方式：

1. operator->() 和 operator*

這些函數的作用主要是方便我們訪問 expectedscalartypelongbut 對象內嵌的數據。比如，在我們需要使用expectedscalartypelongbut對象返回一個指針時，就可以通過operator->函數來訪問指針。而 operator*() 函數則是方便我們訪問 std::optional 中的數據。

2. operator bool() 和 has_value()

constexpr explicit operator bool() const noexcept;
constexpr bool has_value() const noexcept;

當 expectedscalartypelongbut 對象包含合法的數值時，而沒有錯誤的話，這兩個函數會返回 true。反之，如果 expectedscalartypelongbut 對象包含了一個 error() 信息，這兩個函數都會返回 false。

3. error() 和 map_error()

constexpr const E& error() const&;
constexpr E& error() &;

template<typename F> 
expected<T, E>& map_error(F f);

當我們調用 error() 函數時，它會返回一個生成 expectedscalartypelongbut 對象的異常信息。如果 expectedscalartypelongbut 對象無錯誤，該函數將拋出異常，我們可以通過 map_error() 函數來處理。

map_error() 函數的作用是映射參數函數 f，如果 expectedscalartypelongbut 對象有異常信息，它會用 f 將異常信息映射為新的異常信息。這映射的過程也被稱作 functor 調用，它使用一個函數將異常信息傳入，同時返回新的異常信息。這一過程不改變當前對象的狀態，而只是返回映射後的新 expectedscalartypelongbut 對象。

四、expectedscalartypelongbut 的使用場景

expectedscalartypelongbut 在應用中被廣泛使用，特別是在函數的返回值中。當我們使用 expectedscalartypelongbut 時，我們應該優先考慮函數返回值中是否會存在錯誤。如果函數存在潛在的錯誤情況，我們就可以選擇使用 expectedscalartypelongbut 對象作為該函數的返回值。由於 expectedscalartypelongbut 對象可以在出現錯誤時，直接返回一個 error 信息，它因此可以幫助開發者更好的進行錯誤處理和處理異常情況。

五、總結

本文針對 expectedscalartypelongbut 這一模板的使用進行了詳細地介紹。我們分步介紹了 expectedscalartypelongbut 的定義、構造函數、訪問函數以及異常處理機制，並提到了其廣泛的應用場景。在使用 expectedscalartypelongbut 進行函數返回值時，可以通過它快速發現異常情況，並及時進行錯誤處理，因此它大大方便了函數調用和開發者的開發體驗。