C++23 expected 与按特性确认可用性

成功值与错误都成为接口的一部分

C++23 的 expected<T, E> 在成功时管理一个 T，在失败时管理一个 E。它不是把异常藏起来的语法，也不会自动处理失败；调用者仍应检查 has_value 或条件结果。与 optional 相比，它保留失败原因；与任意 variant 相比，它明确表达成功与错误两条路径。

示例解析一位数字，返回 int 或枚举错误。长度错误与非数字错误分开表达，零仍是合法成功值。使用 unexpected 构造失败结果，能在返回处直接看出失败分支，而不必让调用者解释某个负整数究竟是数据还是错误码。

访问与传播都需要状态纪律

只有成功时才能直接解引用 expected；只有失败时才能读取 error。value 提供带异常的检查访问，但一旦设计采用显式错误分支，通常应在分支内读取正确对象。expected 不能保证构造或复制 T、E 的过程不抛异常，因此不等于整个函数天然 noexcept。

and_then、transform 等单子操作能表达成功路径的继续计算与映射，但它们有独立的库实现进度。基础 expected 的特性宏门槛为 202202L，单子操作门槛为 202211L。这里仅使用基础接口，不把工具链支持基础类型误当成支持所有后续成员。

版本号是入口，特性探测才是证据

站点建议以 C++20 为共同基线，本节示例需 C++23 模式；在 g++ 13.3 配套 libstdc++ 环境可使用这里的基础 expected。不同标准库搭配可能改变可用性，不能只看编译器名字或 -std=c++23 就宣称所有 C++23 特性齐备。

实际接入时包含对应头文件或 version，检查 __cpp_lib_expected 是否达到所需值，再对真实使用路径做编译运行验证。语言特性与库特性应分别检查；ranges::to、print、generator 等也各有实现进度。迁移应以具体能力清单推进，而不是一次性把整个项目贴成“完全支持 C++23”。

最低标准 C++23 · 完整程序 · 下载 .cpp

#include <cassert>
#include <expected>
#include <iostream>
#include <string_view>

enum class ParseError { wrong_length, not_digit };
std::expected<int, ParseError> parse_digit(std::string_view text) {
    if (text.size() != 1) return std::unexpected(ParseError::wrong_length);
    const char c = text[0];
    if (c < '0' || c > '9') return std::unexpected(ParseError::not_digit);
    return c - '0';
}

int main() {
    auto good = parse_digit("7");
    auto bad = parse_digit("x");
    auto empty = parse_digit("");
    assert(good && *good == 7);
    assert(!bad && bad.error() == ParseError::not_digit);
    assert(!empty && empty.error() == ParseError::wrong_length);
    std::cout << good.value() << " not_digit\n";
}

在本地编译

g++ -std=c++23 -Wall -Wextra -Wpedantic -pthread modern-cpp23.cpp -o example && ./example

预期结果

7 not_digit

CHECK YOUR UNDERSTANDING

合上答案，试着解释。

若只想获得失败时的默认值零，可以怎样读取 good 与 bad？这样会丢失什么信息？

继续查证

• cppreference：std::expected 与特性测试宏
• GCC libstdc++：C++23 implementation status

标准草案链接会随工作草案更新；本文版本标记对应示例最低要求，不表示草案中的所有新规则都适用于旧标准。