1 · optional-type#

https://en.wikipedia.org/wiki/Option_type

S: 程序中一个值可能存在，也可能不存在（函数可能返回空、查找可能失败） C: 传统语言（C/Java/Go）用 null/nil 表示”没有值”，但指针/引用类型默认可空，编译器不强制检查，程序员忘记判空就运行时崩溃（Tony Hoare 称 null 为”十亿美元的错误”） Q: 如何在编译期就强制处理”值可能不存在”的情况？ A: Optional Type——在类型层面区分”一定有值 T”和”可能没值 Option<T>”，编译器强制你拆开检查后才能使用内部的值

1.1 · 核心思想

把 null check 从”程序员的自觉”变成”编译器的强制”。

• T → 一定有值，直接使用
• Option<T> / ?T → 可能没值，必须先处理空的情况才能取出值

1.2 · 各语言对照

语言	语法	强制程度
Rust	Option<T>	编译期强制
Zig	?T	编译期强制
Swift	T?	编译期强制
Java	Optional<T>	库级别，不强制
Go	无，用 nil + 多返回值	不强制

1.3 · Rust: Option<T>#

fn find_user(id: u64) -> Option<User> {
    // 找到返回 Some(user)，没找到返回 None
}

let user = find_user(42);
// user.name;  // ❌ 编译不过，Option<User> 不是 User

// ✅ 必须拆开
match user {
    Some(u) => println!("{}", u.name),
    None => println!("not found"),
}

// ✅ 或者用 if let
if let Some(u) = user {
    println!("{}", u.name);
}

对于指针类型，Option<&T> / Option<Box<T>> 编译器会优化成 nullable pointer，零开销。

1.4 · Zig: ?T#

fn findUser(id: u64) ?User {
    // 找到返回 user，没找到返回 null
}

const user = findUser(42);
// user.name;  // ❌ 编译不过，?User 不是 User

// ✅ 必须用 if 或 orelse 拆开
if (user) |u| {
    std.debug.print("{s}\n", .{u.name});
} else {
    std.debug.print("not found\n", .{});
}

// ✅ 或者提供默认值
const u = user orelse default_user;

?*T（可选指针）和 C 的 T* 一样大，零开销。