妙用 std::optional 类简化状态机设计

一些类可能存在和生命周期相关的状态，例如该类中常常包含着 Start 和Stop等接口，通常而言，对象被构造动作相当于做初始化，而 Start 方法才真正干活，例如创建线程，然后 Stop 方法去停掉线程，那么对于析构函数而言，除了本身需要销毁的那部分动作外，还需要检查 Start 的状态，以便判断是否需要Stop。

一旦引入 Start 和Stop等接口，意味着该类的作者需要追踪这个类的状态，并且这个类的每个接口可能都需要判断这个状态，总之，他需要考虑的因素也多了些：

• 如果用户重复 Start 怎么办？
• 如果用户仅仅 Stop 怎么办？
• 某个接口调用的时候，是否需要保证 Start 状态？如果没有怎么处理？
• 析构行为需要考虑 Start 状态

如果将 Start 的语义收编到构造函数，Stop语义收编到析构函数，那么因为该状态的消除意味着复杂度也降了很多，代码因此也就很简洁。如果用户仍然需要延迟 Start 的语义，那么可以交由类 std::optional 组合而成，例如在需要 Start 的地方使用 emplace 接口构造出该对象，在需要 Stop 的地方使用 reset 接口销毁对象：

class UserObj {
    // ...
private:
    // 使用 optional 表达额外的 Start/Stop 语义
    std::optional<Thread> m_thread;
};

std::optional<Thread>类由 C++17 标准引入，它相当于组合了状态类与标记字段，并且无需动态分配内存，可以理解大小为 sizeof(Thread) + sizeof(bool)，这要比使用unique_ptr<Thread> 的方式要高效的多。