libcxx/include/optional

   1 // -*- C++ -*-
   2 //===----------------------------------------------------------------------===//
   3 //
   4 // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
   5 // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
   6 // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9
  10 #ifndef _LIBCPP_OPTIONAL
  11 #define _LIBCPP_OPTIONAL
  12
  13 /*
  14     optional synopsis
  15
  16 // C++1z
  17
  18 namespace std {
  19   // [optional.optional], class template optional
  20   template <class T>
  21     class optional;
  22
  23   template<class T>
  24     concept is-derived-from-optional = requires(const T& t) {       // exposition only
  25       []<class U>(const optional<U>&){ }(t);
  26     };
  27
  28   // [optional.nullopt], no-value state indicator
  29   struct nullopt_t{see below };
  30   inline constexpr nullopt_t nullopt(unspecified );
  31
  32   // [optional.bad.access], class bad_optional_access
  33   class bad_optional_access;
  34
  35   // [optional.relops], relational operators
  36   template <class T, class U>
  37     constexpr bool operator==(const optional<T>&, const optional<U>&);
  38   template <class T, class U>
  39     constexpr bool operator!=(const optional<T>&, const optional<U>&);
  40   template <class T, class U>
  41     constexpr bool operator<(const optional<T>&, const optional<U>&);
  42   template <class T, class U>
  43     constexpr bool operator>(const optional<T>&, const optional<U>&);
  44   template <class T, class U>
  45     constexpr bool operator<=(const optional<T>&, const optional<U>&);
  46   template <class T, class U>
  47     constexpr bool operator>=(const optional<T>&, const optional<U>&);
  48   template<class T, three_way_comparable_with<T> U>
  49     constexpr compare_three_way_result_t<T, U>
  50       operator<=>(const optional<T>&, const optional<U>&); // since C++20
  51
  52   // [optional.nullops], comparison with nullopt
  53   template<class T> constexpr bool operator==(const optional<T>&, nullopt_t) noexcept;
  54   template<class T> constexpr bool operator==(nullopt_t, const optional<T>&) noexcept; // until C++17
  55   template<class T> constexpr bool operator!=(const optional<T>&, nullopt_t) noexcept; // until C++17
  56   template<class T> constexpr bool operator!=(nullopt_t, const optional<T>&) noexcept; // until C++17
  57   template<class T> constexpr bool operator<(const optional<T>&, nullopt_t) noexcept;  // until C++17
  58   template<class T> constexpr bool operator<(nullopt_t, const optional<T>&) noexcept;  // until C++17
  59   template<class T> constexpr bool operator<=(const optional<T>&, nullopt_t) noexcept; // until C++17
  60   template<class T> constexpr bool operator<=(nullopt_t, const optional<T>&) noexcept; // until C++17
  61   template<class T> constexpr bool operator>(const optional<T>&, nullopt_t) noexcept;  // until C++17
  62   template<class T> constexpr bool operator>(nullopt_t, const optional<T>&) noexcept;  // until C++17
  63   template<class T> constexpr bool operator>=(const optional<T>&, nullopt_t) noexcept; // until C++17
  64   template<class T> constexpr bool operator>=(nullopt_t, const optional<T>&) noexcept; // until C++17
  65   template<class T>
  66     constexpr strong_ordering operator<=>(const optional<T>&, nullopt_t) noexcept;     // since C++20
  67
  68   // [optional.comp.with.t], comparison with T
  69   template<class T, class U> constexpr bool operator==(const optional<T>&, const U&);
  70   template<class T, class U> constexpr bool operator==(const T&, const optional<U>&);
  71   template<class T, class U> constexpr bool operator!=(const optional<T>&, const U&);
  72   template<class T, class U> constexpr bool operator!=(const T&, const optional<U>&);
  73   template<class T, class U> constexpr bool operator<(const optional<T>&, const U&);
  74   template<class T, class U> constexpr bool operator<(const T&, const optional<U>&);
  75   template<class T, class U> constexpr bool operator<=(const optional<T>&, const U&);
  76   template<class T, class U> constexpr bool operator<=(const T&, const optional<U>&);
  77   template<class T, class U> constexpr bool operator>(const optional<T>&, const U&);
  78   template<class T, class U> constexpr bool operator>(const T&, const optional<U>&);
  79   template<class T, class U> constexpr bool operator>=(const optional<T>&, const U&);
  80   template<class T, class U> constexpr bool operator>=(const T&, const optional<U>&);
  81   template<class T, class U>
  82       requires (!is-derived-from-optional<U>) && three_way_comparable_with<T, U>
  83     constexpr compare_three_way_result_t<T, U>
  84       operator<=>(const optional<T>&, const U&);                                       // since C++20
  85
  86   // [optional.specalg], specialized algorithms
  87   template<class T>
  88     void swap(optional<T>&, optional<T>&) noexcept(see below ); // constexpr in C++20
  89
  90   template<class T>
  91     constexpr optional<see below > make_optional(T&&);
  92   template<class T, class... Args>
  93     constexpr optional<T> make_optional(Args&&... args);
  94   template<class T, class U, class... Args>
  95     constexpr optional<T> make_optional(initializer_list<U> il, Args&&... args);
  96
  97   // [optional.hash], hash support
  98   template<class T> struct hash;
  99   template<class T> struct hash<optional<T>>;
 100
 101   template<class T>
 102   class optional {
 103   public:
 104     using value_type = T;
 105
 106     // [optional.ctor], constructors
 107     constexpr optional() noexcept;
 108     constexpr optional(nullopt_t) noexcept;
 109     constexpr optional(const optional &);
 110     constexpr optional(optional &&) noexcept(see below);
 111     template<class... Args>
 112       constexpr explicit optional(in_place_t, Args &&...);
 113     template<class U, class... Args>
 114       constexpr explicit optional(in_place_t, initializer_list<U>, Args &&...);
 115     template<class U = T>
 116       constexpr explicit(see-below) optional(U &&);
 117     template<class U>
 118       explicit(see-below) optional(const optional<U> &);                          // constexpr in C++20
 119     template<class U>
 120       explicit(see-below) optional(optional<U> &&);                               // constexpr in C++20
 121
 122     // [optional.dtor], destructor
 123     ~optional(); // constexpr in C++20
 124
 125     // [optional.assign], assignment
 126     optional &operator=(nullopt_t) noexcept;                                      // constexpr in C++20
 127     constexpr optional &operator=(const optional &);
 128     constexpr optional &operator=(optional &&) noexcept(see below);
 129     template<class U = T> optional &operator=(U &&);                              // constexpr in C++20
 130     template<class U> optional &operator=(const optional<U> &);                   // constexpr in C++20
 131     template<class U> optional &operator=(optional<U> &&);                        // constexpr in C++20
 132     template<class... Args> T& emplace(Args &&...);                               // constexpr in C++20
 133     template<class U, class... Args> T& emplace(initializer_list<U>, Args &&...); // constexpr in C++20
 134
 135     // [optional.swap], swap
 136     void swap(optional &) noexcept(see below ); // constexpr in C++20
 137
 138     // [optional.observe], observers
 139     constexpr T const *operator->() const noexcept;
 140     constexpr T *operator->() noexcept;
 141     constexpr T const &operator*() const & noexcept;
 142     constexpr T &operator*() & noexcept;
 143     constexpr T &&operator*() && noexcept;
 144     constexpr const T &&operator*() const && noexcept;
 145     constexpr explicit operator bool() const noexcept;
 146     constexpr bool has_value() const noexcept;
 147     constexpr T const &value() const &;
 148     constexpr T &value() &;
 149     constexpr T &&value() &&;
 150     constexpr const T &&value() const &&;
 151     template<class U> constexpr T value_or(U &&) const &;
 152     template<class U> constexpr T value_or(U &&) &&;
 153
 154     // [optional.monadic], monadic operations
 155     template<class F> constexpr auto and_then(F&& f) &;         // since C++23
 156     template<class F> constexpr auto and_then(F&& f) &&;        // since C++23
 157     template<class F> constexpr auto and_then(F&& f) const&;    // since C++23
 158     template<class F> constexpr auto and_then(F&& f) const&&;   // since C++23
 159     template<class F> constexpr auto transform(F&& f) &;        // since C++23
 160     template<class F> constexpr auto transform(F&& f) &&;       // since C++23
 161     template<class F> constexpr auto transform(F&& f) const&;   // since C++23
 162     template<class F> constexpr auto transform(F&& f) const&&;  // since C++23
 163     template<class F> constexpr optional or_else(F&& f) &&;     // since C++23
 164     template<class F> constexpr optional or_else(F&& f) const&; // since C++23
 165
 166     // [optional.mod], modifiers
 167     void reset() noexcept;                                      // constexpr in C++20
 168
 169   private:
 170     T *val;         // exposition only
 171   };
 172
 173   template<class T>
 174     optional(T) -> optional<T>;
 175
 176 } // namespace std
 177
 178 */
 179
 180 #include <__assert>
 181 #include <__compare/compare_three_way_result.h>
 182 #include <__compare/ordering.h>
 183 #include <__compare/three_way_comparable.h>
 184 #include <__concepts/invocable.h>
 185 #include <__config>
 186 #include <__exception/exception.h>
 187 #include <__functional/hash.h>
 188 #include <__functional/invoke.h>
 189 #include <__functional/unary_function.h>
 190 #include <__fwd/functional.h>
 191 #include <__memory/addressof.h>
 192 #include <__memory/construct_at.h>
 193 #include <__tuple/sfinae_helpers.h>
 194 #include <__type_traits/add_pointer.h>
 195 #include <__type_traits/conditional.h>
 196 #include <__type_traits/conjunction.h>
 197 #include <__type_traits/decay.h>
 198 #include <__type_traits/disjunction.h>
 199 #include <__type_traits/enable_if.h>
 200 #include <__type_traits/invoke.h>
 201 #include <__type_traits/is_array.h>
 202 #include <__type_traits/is_assignable.h>
 203 #include <__type_traits/is_constructible.h>
 204 #include <__type_traits/is_convertible.h>
 205 #include <__type_traits/is_destructible.h>
 206 #include <__type_traits/is_nothrow_assignable.h>
 207 #include <__type_traits/is_nothrow_constructible.h>
 208 #include <__type_traits/is_object.h>
 209 #include <__type_traits/is_reference.h>
 210 #include <__type_traits/is_same.h>
 211 #include <__type_traits/is_scalar.h>
 212 #include <__type_traits/is_swappable.h>
 213 #include <__type_traits/is_trivially_assignable.h>
 214 #include <__type_traits/is_trivially_constructible.h>
 215 #include <__type_traits/is_trivially_destructible.h>
 216 #include <__type_traits/is_trivially_relocatable.h>
 217 #include <__type_traits/negation.h>
 218 #include <__type_traits/remove_const.h>
 219 #include <__type_traits/remove_cv.h>
 220 #include <__type_traits/remove_cvref.h>
 221 #include <__type_traits/remove_reference.h>
 222 #include <__utility/declval.h>
 223 #include <__utility/forward.h>
 224 #include <__utility/in_place.h>
 225 #include <__utility/move.h>
 226 #include <__utility/swap.h>
 227 #include <__verbose_abort>
 228 #include <initializer_list>
 229 #include <new>
 230 #include <version>
 231
 232 // standard-mandated includes
 233
 234 // [optional.syn]
 235 #include <compare>
 236
 237 #if !defined(_LIBCPP_HAS_NO_PRAGMA_SYSTEM_HEADER)
 238 #  pragma GCC system_header
 239 #endif
 240
 241 _LIBCPP_PUSH_MACROS
 242 #include <__undef_macros>
 243
 244 namespace std // purposefully not using versioning namespace
 245 {
 246
 247 class _LIBCPP_EXPORTED_FROM_ABI _LIBCPP_AVAILABILITY_BAD_OPTIONAL_ACCESS bad_optional_access : public exception {
 248 public:
 249   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI bad_optional_access() _NOEXCEPT                                      = default;
 250   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI bad_optional_access(const bad_optional_access&) _NOEXCEPT            = default;
 251   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI bad_optional_access& operator=(const bad_optional_access&) _NOEXCEPT = default;
 252   // Get the key function ~bad_optional_access() into the dylib
 253   ~bad_optional_access() _NOEXCEPT override;
 254   const char* what() const _NOEXCEPT override;
 255 };
 256
 257 } // namespace std
 258
 259 #if _LIBCPP_STD_VER >= 17
 260
 261 _LIBCPP_BEGIN_NAMESPACE_STD
 262
 263 [[noreturn]] inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_AVAILABILITY_THROW_BAD_OPTIONAL_ACCESS void
 264 __throw_bad_optional_access() {
 265 #  if _LIBCPP_HAS_EXCEPTIONS
 266   throw bad_optional_access();
 267 #  else
 268   _LIBCPP_VERBOSE_ABORT("bad_optional_access was thrown in -fno-exceptions mode");
 269 #  endif
 270 }
 271
 272 struct nullopt_t {
 273   struct __secret_tag {
 274     explicit __secret_tag() = default;
 275   };
 276   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr explicit nullopt_t(__secret_tag, __secret_tag) noexcept {}
 277 };
 278
 279 inline constexpr nullopt_t nullopt{nullopt_t::__secret_tag{}, nullopt_t::__secret_tag{}};
 280
 281 struct __optional_construct_from_invoke_tag {};
 282
 283 template <class _Tp, bool = is_trivially_destructible<_Tp>::value>
 284 struct __optional_destruct_base;
 285
 286 template <class _Tp>
 287 struct __optional_destruct_base<_Tp, false> {
 288   typedef _Tp value_type;
 289   static_assert(is_object_v<value_type>, "instantiation of optional with a non-object type is undefined behavior");
 290   union {
 291     char __null_state_;
 292     remove_cv_t<value_type> __val_;
 293   };
 294   bool __engaged_;
 295
 296   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 ~__optional_destruct_base() {
 297     if (__engaged_)
 298       __val_.~value_type();
 299   }
 300
 301   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr __optional_destruct_base() noexcept : __null_state_(), __engaged_(false) {}
 302
 303   template <class... _Args>
 304   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr explicit __optional_destruct_base(in_place_t, _Args&&... __args)
 305       : __val_(std::forward<_Args>(__args)...), __engaged_(true) {}
 306
 307 #  if _LIBCPP_STD_VER >= 23
 308   template <class _Fp, class... _Args>
 309   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr explicit __optional_destruct_base(
 310       __optional_construct_from_invoke_tag, _Fp&& __f, _Args&&... __args)
 311       : __val_(std::invoke(std::forward<_Fp>(__f), std::forward<_Args>(__args)...)), __engaged_(true) {}
 312 #  endif
 313
 314   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void reset() noexcept {
 315     if (__engaged_) {
 316       __val_.~value_type();
 317       __engaged_ = false;
 318     }
 319   }
 320 };
 321
 322 template <class _Tp>
 323 struct __optional_destruct_base<_Tp, true> {
 324   typedef _Tp value_type;
 325   static_assert(is_object_v<value_type>, "instantiation of optional with a non-object type is undefined behavior");
 326   union {
 327     char __null_state_;
 328     remove_cv_t<value_type> __val_;
 329   };
 330   bool __engaged_;
 331
 332   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr __optional_destruct_base() noexcept : __null_state_(), __engaged_(false) {}
 333
 334   template <class... _Args>
 335   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr explicit __optional_destruct_base(in_place_t, _Args&&... __args)
 336       : __val_(std::forward<_Args>(__args)...), __engaged_(true) {}
 337
 338 #  if _LIBCPP_STD_VER >= 23
 339   template <class _Fp, class... _Args>
 340   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr __optional_destruct_base(
 341       __optional_construct_from_invoke_tag, _Fp&& __f, _Args&&... __args)
 342       : __val_(std::invoke(std::forward<_Fp>(__f), std::forward<_Args>(__args)...)), __engaged_(true) {}
 343 #  endif
 344
 345   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void reset() noexcept {
 346     if (__engaged_) {
 347       __engaged_ = false;
 348     }
 349   }
 350 };
 351
 352 template <class _Tp, bool = is_reference<_Tp>::value>
 353 struct __optional_storage_base : __optional_destruct_base<_Tp> {
 354   using __base     = __optional_destruct_base<_Tp>;
 355   using value_type = _Tp;
 356   using __base::__base;
 357
 358   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr bool has_value() const noexcept { return this->__engaged_; }
 359
 360   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr value_type& __get() & noexcept { return this->__val_; }
 361   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr const value_type& __get() const& noexcept { return this->__val_; }
 362   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr value_type&& __get() && noexcept { return std::move(this->__val_); }
 363   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr const value_type&& __get() const&& noexcept { return std::move(this->__val_); }
 364
 365   template <class... _Args>
 366   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void __construct(_Args&&... __args) {
 367     _LIBCPP_ASSERT_INTERNAL(!has_value(), "__construct called for engaged __optional_storage");
 368     std::__construct_at(std::addressof(this->__val_), std::forward<_Args>(__args)...);
 369     this->__engaged_ = true;
 370   }
 371
 372   template <class _That>
 373   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void __construct_from(_That&& __opt) {
 374     if (__opt.has_value())
 375       __construct(std::forward<_That>(__opt).__get());
 376   }
 377
 378   template <class _That>
 379   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void __assign_from(_That&& __opt) {
 380     if (this->__engaged_ == __opt.has_value()) {
 381       if (this->__engaged_)
 382         static_cast<_Tp&>(this->__val_) = std::forward<_That>(__opt).__get();
 383     } else {
 384       if (this->__engaged_)
 385         this->reset();
 386       else
 387         __construct(std::forward<_That>(__opt).__get());
 388     }
 389   }
 390 };
 391
 392 // optional<T&> is currently required to be ill-formed. However, it may
 393 // be allowed in the future. For this reason, it has already been implemented
 394 // to ensure we can make the change in an ABI-compatible manner.
 395 template <class _Tp>
 396 struct __optional_storage_base<_Tp, true> {
 397   using value_type = _Tp;
 398   using __raw_type = remove_reference_t<_Tp>;
 399   __raw_type* __value_;
 400
 401   template <class _Up>
 402   static _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr bool __can_bind_reference() {
 403     using _RawUp = __libcpp_remove_reference_t<_Up>;
 404     using _UpPtr = _RawUp*;
 405     using _RawTp = __libcpp_remove_reference_t<_Tp>;
 406     using _TpPtr = _RawTp*;
 407     using _CheckLValueArg =
 408         integral_constant<bool,
 409                           (is_lvalue_reference<_Up>::value && is_convertible<_UpPtr, _TpPtr>::value) ||
 410                               is_same<_RawUp, reference_wrapper<_RawTp>>::value ||
 411                               is_same<_RawUp, reference_wrapper<__remove_const_t<_RawTp>>>::value >;
 412     return (is_lvalue_reference<_Tp>::value && _CheckLValueArg::value) ||
 413            (is_rvalue_reference<_Tp>::value && !is_lvalue_reference<_Up>::value &&
 414             is_convertible<_UpPtr, _TpPtr>::value);
 415   }
 416
 417   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr __optional_storage_base() noexcept : __value_(nullptr) {}
 418
 419   template <class _UArg>
 420   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr explicit __optional_storage_base(in_place_t, _UArg&& __uarg)
 421       : __value_(std::addressof(__uarg)) {
 422     static_assert(__can_bind_reference<_UArg>(),
 423                   "Attempted to construct a reference element in tuple from a "
 424                   "possible temporary");
 425   }
 426
 427   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void reset() noexcept { __value_ = nullptr; }
 428
 429   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr bool has_value() const noexcept { return __value_ != nullptr; }
 430
 431   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr value_type& __get() const& noexcept { return *__value_; }
 432
 433   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr value_type&& __get() const&& noexcept { return std::forward<value_type>(*__value_); }
 434
 435   template <class _UArg>
 436   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void __construct(_UArg&& __val) {
 437     _LIBCPP_ASSERT_INTERNAL(!has_value(), "__construct called for engaged __optional_storage");
 438     static_assert(__can_bind_reference<_UArg>(),
 439                   "Attempted to construct a reference element in tuple from a "
 440                   "possible temporary");
 441     __value_ = std::addressof(__val);
 442   }
 443
 444   template <class _That>
 445   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void __construct_from(_That&& __opt) {
 446     if (__opt.has_value())
 447       __construct(std::forward<_That>(__opt).__get());
 448   }
 449
 450   template <class _That>
 451   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void __assign_from(_That&& __opt) {
 452     if (has_value() == __opt.has_value()) {
 453       if (has_value())
 454         *__value_ = std::forward<_That>(__opt).__get();
 455     } else {
 456       if (has_value())
 457         reset();
 458       else
 459         __construct(std::forward<_That>(__opt).__get());
 460     }
 461   }
 462 };
 463
 464 template <class _Tp, bool = is_trivially_copy_constructible<_Tp>::value>
 465 struct __optional_copy_base : __optional_storage_base<_Tp> {
 466   using __optional_storage_base<_Tp>::__optional_storage_base;
 467 };
 468
 469 template <class _Tp>
 470 struct __optional_copy_base<_Tp, false> : __optional_storage_base<_Tp> {
 471   using __optional_storage_base<_Tp>::__optional_storage_base;
 472
 473   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI __optional_copy_base() = default;
 474
 475   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 __optional_copy_base(const __optional_copy_base& __opt) {
 476     this->__construct_from(__opt);
 477   }
 478
 479   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI __optional_copy_base(__optional_copy_base&&)                 = default;
 480   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI __optional_copy_base& operator=(const __optional_copy_base&) = default;
 481   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI __optional_copy_base& operator=(__optional_copy_base&&)      = default;
 482 };
 483
 484 template <class _Tp, bool = is_trivially_move_constructible<_Tp>::value>
 485 struct __optional_move_base : __optional_copy_base<_Tp> {
 486   using __optional_copy_base<_Tp>::__optional_copy_base;
 487 };
 488
 489 template <class _Tp>
 490 struct __optional_move_base<_Tp, false> : __optional_copy_base<_Tp> {
 491   using value_type = _Tp;
 492   using __optional_copy_base<_Tp>::__optional_copy_base;
 493
 494   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI __optional_move_base()                            = default;
 495   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI __optional_move_base(const __optional_move_base&) = default;
 496
 497   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20
 498   __optional_move_base(__optional_move_base&& __opt) noexcept(is_nothrow_move_constructible_v<value_type>) {
 499     this->__construct_from(std::move(__opt));
 500   }
 501
 502   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI __optional_move_base& operator=(const __optional_move_base&) = default;
 503   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI __optional_move_base& operator=(__optional_move_base&&)      = default;
 504 };
 505
 506 template <class _Tp,
 507           bool = is_trivially_destructible<_Tp>::value && is_trivially_copy_constructible<_Tp>::value &&
 508                  is_trivially_copy_assignable<_Tp>::value>
 509 struct __optional_copy_assign_base : __optional_move_base<_Tp> {
 510   using __optional_move_base<_Tp>::__optional_move_base;
 511 };
 512
 513 template <class _Tp>
 514 struct __optional_copy_assign_base<_Tp, false> : __optional_move_base<_Tp> {
 515   using __optional_move_base<_Tp>::__optional_move_base;
 516
 517   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI __optional_copy_assign_base()                                   = default;
 518   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI __optional_copy_assign_base(const __optional_copy_assign_base&) = default;
 519   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI __optional_copy_assign_base(__optional_copy_assign_base&&)      = default;
 520
 521   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 __optional_copy_assign_base&
 522   operator=(const __optional_copy_assign_base& __opt) {
 523     this->__assign_from(__opt);
 524     return *this;
 525   }
 526
 527   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI __optional_copy_assign_base& operator=(__optional_copy_assign_base&&) = default;
 528 };
 529
 530 template <class _Tp,
 531           bool = is_trivially_destructible<_Tp>::value && is_trivially_move_constructible<_Tp>::value &&
 532                  is_trivially_move_assignable<_Tp>::value>
 533 struct __optional_move_assign_base : __optional_copy_assign_base<_Tp> {
 534   using __optional_copy_assign_base<_Tp>::__optional_copy_assign_base;
 535 };
 536
 537 template <class _Tp>
 538 struct __optional_move_assign_base<_Tp, false> : __optional_copy_assign_base<_Tp> {
 539   using value_type = _Tp;
 540   using __optional_copy_assign_base<_Tp>::__optional_copy_assign_base;
 541
 542   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI __optional_move_assign_base()                                              = default;
 543   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI __optional_move_assign_base(const __optional_move_assign_base& __opt)      = default;
 544   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI __optional_move_assign_base(__optional_move_assign_base&&)                 = default;
 545   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI __optional_move_assign_base& operator=(const __optional_move_assign_base&) = default;
 546
 547   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 __optional_move_assign_base&
 548   operator=(__optional_move_assign_base&& __opt) noexcept(
 549       is_nothrow_move_assignable_v<value_type> && is_nothrow_move_constructible_v<value_type>) {
 550     this->__assign_from(std::move(__opt));
 551     return *this;
 552   }
 553 };
 554
 555 template <class _Tp>
 556 using __optional_sfinae_ctor_base_t =
 557     __sfinae_ctor_base< is_copy_constructible<_Tp>::value, is_move_constructible<_Tp>::value >;
 558
 559 template <class _Tp>
 560 using __optional_sfinae_assign_base_t =
 561     __sfinae_assign_base< (is_copy_constructible<_Tp>::value && is_copy_assignable<_Tp>::value),
 562                           (is_move_constructible<_Tp>::value && is_move_assignable<_Tp>::value) >;
 563
 564 template <class _Tp>
 565 class optional;
 566
 567 #  if _LIBCPP_STD_VER >= 20
 568
 569 template <class _Tp>
 570 concept __is_derived_from_optional = requires(const _Tp& __t) { []<class _Up>(const optional<_Up>&) {}(__t); };
 571
 572 #  endif // _LIBCPP_STD_VER >= 20
 573
 574 template <class _Tp>
 575 struct __is_std_optional : false_type {};
 576 template <class _Tp>
 577 struct __is_std_optional<optional<_Tp>> : true_type {};
 578
 579 template <class _Tp>
 580 class _LIBCPP_DECLSPEC_EMPTY_BASES optional
 581     : private __optional_move_assign_base<_Tp>,
 582       private __optional_sfinae_ctor_base_t<_Tp>,
 583       private __optional_sfinae_assign_base_t<_Tp> {
 584   using __base = __optional_move_assign_base<_Tp>;
 585
 586 public:
 587   using value_type = _Tp;
 588
 589   using __trivially_relocatable = conditional_t<__libcpp_is_trivially_relocatable<_Tp>::value, optional, void>;
 590
 591 private:
 592   // Disable the reference extension using this static assert.
 593   static_assert(!is_same_v<__remove_cvref_t<value_type>, in_place_t>,
 594                 "instantiation of optional with in_place_t is ill-formed");
 595   static_assert(!is_same_v<__remove_cvref_t<value_type>, nullopt_t>,
 596                 "instantiation of optional with nullopt_t is ill-formed");
 597   static_assert(!is_reference_v<value_type>, "instantiation of optional with a reference type is ill-formed");
 598   static_assert(is_destructible_v<value_type>, "instantiation of optional with a non-destructible type is ill-formed");
 599   static_assert(!is_array_v<value_type>, "instantiation of optional with an array type is ill-formed");
 600
 601   // LWG2756: conditionally explicit conversion from _Up
 602   struct _CheckOptionalArgsConstructor {
 603     template <class _Up>
 604     _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI static constexpr bool __enable_implicit() {
 605       return is_constructible_v<_Tp, _Up&&> && is_convertible_v<_Up&&, _Tp>;
 606     }
 607
 608     template <class _Up>
 609     _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI static constexpr bool __enable_explicit() {
 610       return is_constructible_v<_Tp, _Up&&> && !is_convertible_v<_Up&&, _Tp>;
 611     }
 612   };
 613   template <class _Up>
 614   using _CheckOptionalArgsCtor =
 615       _If< _IsNotSame<__remove_cvref_t<_Up>, in_place_t>::value && _IsNotSame<__remove_cvref_t<_Up>, optional>::value &&
 616                (!is_same_v<remove_cv_t<_Tp>, bool> || !__is_std_optional<__remove_cvref_t<_Up>>::value),
 617            _CheckOptionalArgsConstructor,
 618            __check_tuple_constructor_fail >;
 619   template <class _QualUp>
 620   struct _CheckOptionalLikeConstructor {
 621     template <class _Up, class _Opt = optional<_Up>>
 622     using __check_constructible_from_opt =
 623         _Or< is_constructible<_Tp, _Opt&>,
 624              is_constructible<_Tp, _Opt const&>,
 625              is_constructible<_Tp, _Opt&&>,
 626              is_constructible<_Tp, _Opt const&&>,
 627              is_convertible<_Opt&, _Tp>,
 628              is_convertible<_Opt const&, _Tp>,
 629              is_convertible<_Opt&&, _Tp>,
 630              is_convertible<_Opt const&&, _Tp> >;
 631     template <class _Up, class _Opt = optional<_Up>>
 632     using __check_assignable_from_opt =
 633         _Or< is_assignable<_Tp&, _Opt&>,
 634              is_assignable<_Tp&, _Opt const&>,
 635              is_assignable<_Tp&, _Opt&&>,
 636              is_assignable<_Tp&, _Opt const&&> >;
 637     template <class _Up, class _QUp = _QualUp>
 638     _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI static constexpr bool __enable_implicit() {
 639       return is_convertible<_QUp, _Tp>::value &&
 640              (is_same_v<remove_cv_t<_Tp>, bool> || !__check_constructible_from_opt<_Up>::value);
 641     }
 642     template <class _Up, class _QUp = _QualUp>
 643     _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI static constexpr bool __enable_explicit() {
 644       return !is_convertible<_QUp, _Tp>::value &&
 645              (is_same_v<remove_cv_t<_Tp>, bool> || !__check_constructible_from_opt<_Up>::value);
 646     }
 647     template <class _Up, class _QUp = _QualUp>
 648     _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI static constexpr bool __enable_assign() {
 649       // Construction and assignability of _QUp to _Tp has already been
 650       // checked.
 651       return !__check_constructible_from_opt<_Up>::value && !__check_assignable_from_opt<_Up>::value;
 652     }
 653   };
 654
 655   template <class _Up, class _QualUp>
 656   using _CheckOptionalLikeCtor =
 657       _If< _And< _IsNotSame<_Up, _Tp>, is_constructible<_Tp, _QualUp> >::value,
 658            _CheckOptionalLikeConstructor<_QualUp>,
 659            __check_tuple_constructor_fail >;
 660   template <class _Up, class _QualUp>
 661   using _CheckOptionalLikeAssign =
 662       _If< _And< _IsNotSame<_Up, _Tp>, is_constructible<_Tp, _QualUp>, is_assignable<_Tp&, _QualUp> >::value,
 663            _CheckOptionalLikeConstructor<_QualUp>,
 664            __check_tuple_constructor_fail >;
 665
 666 public:
 667   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr optional() noexcept {}
 668   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr optional(const optional&) = default;
 669   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr optional(optional&&)      = default;
 670   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr optional(nullopt_t) noexcept {}
 671
 672   template <
 673       class _InPlaceT,
 674       class... _Args,
 675       class = enable_if_t< _And< _IsSame<_InPlaceT, in_place_t>, is_constructible<value_type, _Args...> >::value > >
 676   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr explicit optional(_InPlaceT, _Args&&... __args)
 677       : __base(in_place, std::forward<_Args>(__args)...) {}
 678
 679   template <class _Up,
 680             class... _Args,
 681             class = enable_if_t< is_constructible_v<value_type, initializer_list<_Up>&, _Args...>> >
 682   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr explicit optional(in_place_t, initializer_list<_Up> __il, _Args&&... __args)
 683       : __base(in_place, __il, std::forward<_Args>(__args)...) {}
 684
 685   template <class _Up                                                                         = value_type,
 686             enable_if_t< _CheckOptionalArgsCtor<_Up>::template __enable_implicit<_Up>(), int> = 0>
 687   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr optional(_Up&& __v) : __base(in_place, std::forward<_Up>(__v)) {}
 688
 689   template <class _Up, enable_if_t< _CheckOptionalArgsCtor<_Up>::template __enable_explicit<_Up>(), int> = 0>
 690   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr explicit optional(_Up&& __v) : __base(in_place, std::forward<_Up>(__v)) {}
 691
 692   // LWG2756: conditionally explicit conversion from const optional<_Up>&
 693   template <class _Up,
 694             enable_if_t< _CheckOptionalLikeCtor<_Up, _Up const&>::template __enable_implicit<_Up>(), int> = 0>
 695   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 optional(const optional<_Up>& __v) {
 696     this->__construct_from(__v);
 697   }
 698   template <class _Up,
 699             enable_if_t< _CheckOptionalLikeCtor<_Up, _Up const&>::template __enable_explicit<_Up>(), int> = 0>
 700   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 explicit optional(const optional<_Up>& __v) {
 701     this->__construct_from(__v);
 702   }
 703
 704   // LWG2756: conditionally explicit conversion from optional<_Up>&&
 705   template <class _Up, enable_if_t< _CheckOptionalLikeCtor<_Up, _Up&&>::template __enable_implicit<_Up>(), int> = 0>
 706   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 optional(optional<_Up>&& __v) {
 707     this->__construct_from(std::move(__v));
 708   }
 709   template <class _Up, enable_if_t< _CheckOptionalLikeCtor<_Up, _Up&&>::template __enable_explicit<_Up>(), int> = 0>
 710   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 explicit optional(optional<_Up>&& __v) {
 711     this->__construct_from(std::move(__v));
 712   }
 713
 714 #  if _LIBCPP_STD_VER >= 23
 715   template <class _Tag,
 716             class _Fp,
 717             class... _Args,
 718             __enable_if_t<_IsSame<_Tag, __optional_construct_from_invoke_tag>::value, int> = 0>
 719   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr explicit optional(_Tag, _Fp&& __f, _Args&&... __args)
 720       : __base(__optional_construct_from_invoke_tag{}, std::forward<_Fp>(__f), std::forward<_Args>(__args)...) {}
 721 #  endif
 722
 723   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 optional& operator=(nullopt_t) noexcept {
 724     reset();
 725     return *this;
 726   }
 727
 728   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr optional& operator=(const optional&) = default;
 729   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr optional& operator=(optional&&)      = default;
 730
 731   // LWG2756
 732   template <
 733       class _Up = value_type,
 734       class     = enable_if_t< _And< _IsNotSame<__remove_cvref_t<_Up>, optional>,
 735                                      _Or< _IsNotSame<__remove_cvref_t<_Up>, value_type>, _Not<is_scalar<value_type>> >,
 736                                      is_constructible<value_type, _Up>,
 737                                      is_assignable<value_type&, _Up> >::value> >
 738   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 optional& operator=(_Up&& __v) {
 739     if (this->has_value())
 740       this->__get() = std::forward<_Up>(__v);
 741     else
 742       this->__construct(std::forward<_Up>(__v));
 743     return *this;
 744   }
 745
 746   // LWG2756
 747   template <class _Up,
 748             enable_if_t< _CheckOptionalLikeAssign<_Up, _Up const&>::template __enable_assign<_Up>(), int> = 0>
 749   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 optional& operator=(const optional<_Up>& __v) {
 750     this->__assign_from(__v);
 751     return *this;
 752   }
 753
 754   // LWG2756
 755   template <class _Up, enable_if_t< _CheckOptionalLikeCtor<_Up, _Up&&>::template __enable_assign<_Up>(), int> = 0>
 756   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 optional& operator=(optional<_Up>&& __v) {
 757     this->__assign_from(std::move(__v));
 758     return *this;
 759   }
 760
 761   template <class... _Args, class = enable_if_t< is_constructible_v<value_type, _Args...> > >
 762   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 _Tp& emplace(_Args&&... __args) {
 763     reset();
 764     this->__construct(std::forward<_Args>(__args)...);
 765     return this->__get();
 766   }
 767
 768   template <class _Up,
 769             class... _Args,
 770             class = enable_if_t< is_constructible_v<value_type, initializer_list<_Up>&, _Args...> > >
 771   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 _Tp& emplace(initializer_list<_Up> __il, _Args&&... __args) {
 772     reset();
 773     this->__construct(__il, std::forward<_Args>(__args)...);
 774     return this->__get();
 775   }
 776
 777   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void
 778   swap(optional& __opt) noexcept(is_nothrow_move_constructible_v<value_type> && is_nothrow_swappable_v<value_type>) {
 779     if (this->has_value() == __opt.has_value()) {
 780       using std::swap;
 781       if (this->has_value())
 782         swap(this->__get(), __opt.__get());
 783     } else {
 784       if (this->has_value()) {
 785         __opt.__construct(std::move(this->__get()));
 786         reset();
 787       } else {
 788         this->__construct(std::move(__opt.__get()));
 789         __opt.reset();
 790       }
 791     }
 792   }
 793
 794   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr add_pointer_t<value_type const> operator->() const noexcept {
 795     _LIBCPP_ASSERT_VALID_ELEMENT_ACCESS(this->has_value(), "optional operator-> called on a disengaged value");
 796     return std::addressof(this->__get());
 797   }
 798
 799   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr add_pointer_t<value_type> operator->() noexcept {
 800     _LIBCPP_ASSERT_VALID_ELEMENT_ACCESS(this->has_value(), "optional operator-> called on a disengaged value");
 801     return std::addressof(this->__get());
 802   }
 803
 804   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr const value_type& operator*() const& noexcept {
 805     _LIBCPP_ASSERT_VALID_ELEMENT_ACCESS(this->has_value(), "optional operator* called on a disengaged value");
 806     return this->__get();
 807   }
 808
 809   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr value_type& operator*() & noexcept {
 810     _LIBCPP_ASSERT_VALID_ELEMENT_ACCESS(this->has_value(), "optional operator* called on a disengaged value");
 811     return this->__get();
 812   }
 813
 814   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr value_type&& operator*() && noexcept {
 815     _LIBCPP_ASSERT_VALID_ELEMENT_ACCESS(this->has_value(), "optional operator* called on a disengaged value");
 816     return std::move(this->__get());
 817   }
 818
 819   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr const value_type&& operator*() const&& noexcept {
 820     _LIBCPP_ASSERT_VALID_ELEMENT_ACCESS(this->has_value(), "optional operator* called on a disengaged value");
 821     return std::move(this->__get());
 822   }
 823
 824   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr explicit operator bool() const noexcept { return has_value(); }
 825
 826   using __base::__get;
 827   using __base::has_value;
 828
 829   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_AVAILABILITY_THROW_BAD_OPTIONAL_ACCESS constexpr value_type const& value() const& {
 830     if (!this->has_value())
 831       __throw_bad_optional_access();
 832     return this->__get();
 833   }
 834
 835   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_AVAILABILITY_THROW_BAD_OPTIONAL_ACCESS constexpr value_type& value() & {
 836     if (!this->has_value())
 837       __throw_bad_optional_access();
 838     return this->__get();
 839   }
 840
 841   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_AVAILABILITY_THROW_BAD_OPTIONAL_ACCESS constexpr value_type&& value() && {
 842     if (!this->has_value())
 843       __throw_bad_optional_access();
 844     return std::move(this->__get());
 845   }
 846
 847   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_AVAILABILITY_THROW_BAD_OPTIONAL_ACCESS constexpr value_type const&& value() const&& {
 848     if (!this->has_value())
 849       __throw_bad_optional_access();
 850     return std::move(this->__get());
 851   }
 852
 853   template <class _Up>
 854   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr value_type value_or(_Up&& __v) const& {
 855     static_assert(is_copy_constructible_v<value_type>, "optional<T>::value_or: T must be copy constructible");
 856     static_assert(is_convertible_v<_Up, value_type>, "optional<T>::value_or: U must be convertible to T");
 857     return this->has_value() ? this->__get() : static_cast<value_type>(std::forward<_Up>(__v));
 858   }
 859
 860   template <class _Up>
 861   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr value_type value_or(_Up&& __v) && {
 862     static_assert(is_move_constructible_v<value_type>, "optional<T>::value_or: T must be move constructible");
 863     static_assert(is_convertible_v<_Up, value_type>, "optional<T>::value_or: U must be convertible to T");
 864     return this->has_value() ? std::move(this->__get()) : static_cast<value_type>(std::forward<_Up>(__v));
 865   }
 866
 867 #  if _LIBCPP_STD_VER >= 23
 868   template <class _Func>
 869   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_AVAILABILITY_THROW_BAD_OPTIONAL_ACCESS constexpr auto and_then(_Func&& __f) & {
 870     using _Up = invoke_result_t<_Func, value_type&>;
 871     static_assert(__is_std_optional<remove_cvref_t<_Up>>::value,
 872                   "Result of f(value()) must be a specialization of std::optional");
 873     if (*this)
 874       return std::invoke(std::forward<_Func>(__f), value());
 875     return remove_cvref_t<_Up>();
 876   }
 877
 878   template <class _Func>
 879   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_AVAILABILITY_THROW_BAD_OPTIONAL_ACCESS constexpr auto and_then(_Func&& __f) const& {
 880     using _Up = invoke_result_t<_Func, const value_type&>;
 881     static_assert(__is_std_optional<remove_cvref_t<_Up>>::value,
 882                   "Result of f(value()) must be a specialization of std::optional");
 883     if (*this)
 884       return std::invoke(std::forward<_Func>(__f), value());
 885     return remove_cvref_t<_Up>();
 886   }
 887
 888   template <class _Func>
 889   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_AVAILABILITY_THROW_BAD_OPTIONAL_ACCESS constexpr auto and_then(_Func&& __f) && {
 890     using _Up = invoke_result_t<_Func, value_type&&>;
 891     static_assert(__is_std_optional<remove_cvref_t<_Up>>::value,
 892                   "Result of f(std::move(value())) must be a specialization of std::optional");
 893     if (*this)
 894       return std::invoke(std::forward<_Func>(__f), std::move(value()));
 895     return remove_cvref_t<_Up>();
 896   }
 897
 898   template <class _Func>
 899   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr auto and_then(_Func&& __f) const&& {
 900     using _Up = invoke_result_t<_Func, const value_type&&>;
 901     static_assert(__is_std_optional<remove_cvref_t<_Up>>::value,
 902                   "Result of f(std::move(value())) must be a specialization of std::optional");
 903     if (*this)
 904       return std::invoke(std::forward<_Func>(__f), std::move(value()));
 905     return remove_cvref_t<_Up>();
 906   }
 907
 908   template <class _Func>
 909   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_AVAILABILITY_THROW_BAD_OPTIONAL_ACCESS constexpr auto transform(_Func&& __f) & {
 910     using _Up = remove_cv_t<invoke_result_t<_Func, value_type&>>;
 911     static_assert(!is_array_v<_Up>, "Result of f(value()) should not be an Array");
 912     static_assert(!is_same_v<_Up, in_place_t>, "Result of f(value()) should not be std::in_place_t");
 913     static_assert(!is_same_v<_Up, nullopt_t>, "Result of f(value()) should not be std::nullopt_t");
 914     static_assert(is_object_v<_Up>, "Result of f(value()) should be an object type");
 915     if (*this)
 916       return optional<_Up>(__optional_construct_from_invoke_tag{}, std::forward<_Func>(__f), value());
 917     return optional<_Up>();
 918   }
 919
 920   template <class _Func>
 921   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_AVAILABILITY_THROW_BAD_OPTIONAL_ACCESS constexpr auto transform(_Func&& __f) const& {
 922     using _Up = remove_cv_t<invoke_result_t<_Func, const value_type&>>;
 923     static_assert(!is_array_v<_Up>, "Result of f(value()) should not be an Array");
 924     static_assert(!is_same_v<_Up, in_place_t>, "Result of f(value()) should not be std::in_place_t");
 925     static_assert(!is_same_v<_Up, nullopt_t>, "Result of f(value()) should not be std::nullopt_t");
 926     static_assert(is_object_v<_Up>, "Result of f(value()) should be an object type");
 927     if (*this)
 928       return optional<_Up>(__optional_construct_from_invoke_tag{}, std::forward<_Func>(__f), value());
 929     return optional<_Up>();
 930   }
 931
 932   template <class _Func>
 933   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_AVAILABILITY_THROW_BAD_OPTIONAL_ACCESS constexpr auto transform(_Func&& __f) && {
 934     using _Up = remove_cv_t<invoke_result_t<_Func, value_type&&>>;
 935     static_assert(!is_array_v<_Up>, "Result of f(std::move(value())) should not be an Array");
 936     static_assert(!is_same_v<_Up, in_place_t>, "Result of f(std::move(value())) should not be std::in_place_t");
 937     static_assert(!is_same_v<_Up, nullopt_t>, "Result of f(std::move(value())) should not be std::nullopt_t");
 938     static_assert(is_object_v<_Up>, "Result of f(std::move(value())) should be an object type");
 939     if (*this)
 940       return optional<_Up>(__optional_construct_from_invoke_tag{}, std::forward<_Func>(__f), std::move(value()));
 941     return optional<_Up>();
 942   }
 943
 944   template <class _Func>
 945   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_AVAILABILITY_THROW_BAD_OPTIONAL_ACCESS constexpr auto transform(_Func&& __f) const&& {
 946     using _Up = remove_cvref_t<invoke_result_t<_Func, const value_type&&>>;
 947     static_assert(!is_array_v<_Up>, "Result of f(std::move(value())) should not be an Array");
 948     static_assert(!is_same_v<_Up, in_place_t>, "Result of f(std::move(value())) should not be std::in_place_t");
 949     static_assert(!is_same_v<_Up, nullopt_t>, "Result of f(std::move(value())) should not be std::nullopt_t");
 950     static_assert(is_object_v<_Up>, "Result of f(std::move(value())) should be an object type");
 951     if (*this)
 952       return optional<_Up>(__optional_construct_from_invoke_tag{}, std::forward<_Func>(__f), std::move(value()));
 953     return optional<_Up>();
 954   }
 955
 956   template <invocable _Func>
 957   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr optional or_else(_Func&& __f) const&
 958     requires is_copy_constructible_v<value_type>
 959   {
 960     static_assert(is_same_v<remove_cvref_t<invoke_result_t<_Func>>, optional>,
 961                   "Result of f() should be the same type as this optional");
 962     if (*this)
 963       return *this;
 964     return std::forward<_Func>(__f)();
 965   }
 966
 967   template <invocable _Func>
 968   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr optional or_else(_Func&& __f) &&
 969     requires is_move_constructible_v<value_type>
 970   {
 971     static_assert(is_same_v<remove_cvref_t<invoke_result_t<_Func>>, optional>,
 972                   "Result of f() should be the same type as this optional");
 973     if (*this)
 974       return std::move(*this);
 975     return std::forward<_Func>(__f)();
 976   }
 977 #  endif // _LIBCPP_STD_VER >= 23
 978
 979   using __base::reset;
 980 };
 981
 982 #  if _LIBCPP_STD_VER >= 17
 983 template <class _Tp>
 984 optional(_Tp) -> optional<_Tp>;
 985 #  endif
 986
 987 // Comparisons between optionals
 988 template <class _Tp, class _Up>
 989 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr enable_if_t<
 990     is_convertible_v<decltype(std::declval<const _Tp&>() == std::declval<const _Up&>()), bool>,
 991     bool >
 992 operator==(const optional<_Tp>& __x, const optional<_Up>& __y) {
 993   if (static_cast<bool>(__x) != static_cast<bool>(__y))
 994     return false;
 995   if (!static_cast<bool>(__x))
 996     return true;
 997   return *__x == *__y;
 998 }
 999
1000 template <class _Tp, class _Up>
1001 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr enable_if_t<
1002     is_convertible_v<decltype(std::declval<const _Tp&>() != std::declval<const _Up&>()), bool>,
1003     bool >
1004 operator!=(const optional<_Tp>& __x, const optional<_Up>& __y) {
1005   if (static_cast<bool>(__x) != static_cast<bool>(__y))
1006     return true;
1007   if (!static_cast<bool>(__x))
1008     return false;
1009   return *__x != *__y;
1010 }
1011
1012 template <class _Tp, class _Up>
1013 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr enable_if_t<
1014     is_convertible_v<decltype(std::declval<const _Tp&>() < std::declval<const _Up&>()), bool>,
1015     bool >
1016 operator<(const optional<_Tp>& __x, const optional<_Up>& __y) {
1017   if (!static_cast<bool>(__y))
1018     return false;
1019   if (!static_cast<bool>(__x))
1020     return true;
1021   return *__x < *__y;
1022 }
1023
1024 template <class _Tp, class _Up>
1025 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr enable_if_t<
1026     is_convertible_v<decltype(std::declval<const _Tp&>() > std::declval<const _Up&>()), bool>,
1027     bool >
1028 operator>(const optional<_Tp>& __x, const optional<_Up>& __y) {
1029   if (!static_cast<bool>(__x))
1030     return false;
1031   if (!static_cast<bool>(__y))
1032     return true;
1033   return *__x > *__y;
1034 }
1035
1036 template <class _Tp, class _Up>
1037 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr enable_if_t<
1038     is_convertible_v<decltype(std::declval<const _Tp&>() <= std::declval<const _Up&>()), bool>,
1039     bool >
1040 operator<=(const optional<_Tp>& __x, const optional<_Up>& __y) {
1041   if (!static_cast<bool>(__x))
1042     return true;
1043   if (!static_cast<bool>(__y))
1044     return false;
1045   return *__x <= *__y;
1046 }
1047
1048 template <class _Tp, class _Up>
1049 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr enable_if_t<
1050     is_convertible_v<decltype(std::declval<const _Tp&>() >= std::declval<const _Up&>()), bool>,
1051     bool >
1052 operator>=(const optional<_Tp>& __x, const optional<_Up>& __y) {
1053   if (!static_cast<bool>(__y))
1054     return true;
1055   if (!static_cast<bool>(__x))
1056     return false;
1057   return *__x >= *__y;
1058 }
1059
1060 #  if _LIBCPP_STD_VER >= 20
1061
1062 template <class _Tp, three_way_comparable_with<_Tp> _Up>
1063 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr compare_three_way_result_t<_Tp, _Up>
1064 operator<=>(const optional<_Tp>& __x, const optional<_Up>& __y) {
1065   if (__x && __y)
1066     return *__x <=> *__y;
1067   return __x.has_value() <=> __y.has_value();
1068 }
1069
1070 #  endif // _LIBCPP_STD_VER >= 20
1071
1072 // Comparisons with nullopt
1073 template <class _Tp>
1074 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr bool operator==(const optional<_Tp>& __x, nullopt_t) noexcept {
1075   return !static_cast<bool>(__x);
1076 }
1077
1078 #  if _LIBCPP_STD_VER <= 17
1079
1080 template <class _Tp>
1081 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr bool operator==(nullopt_t, const optional<_Tp>& __x) noexcept {
1082   return !static_cast<bool>(__x);
1083 }
1084
1085 template <class _Tp>
1086 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr bool operator!=(const optional<_Tp>& __x, nullopt_t) noexcept {
1087   return static_cast<bool>(__x);
1088 }
1089
1090 template <class _Tp>
1091 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr bool operator!=(nullopt_t, const optional<_Tp>& __x) noexcept {
1092   return static_cast<bool>(__x);
1093 }
1094
1095 template <class _Tp>
1096 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr bool operator<(const optional<_Tp>&, nullopt_t) noexcept {
1097   return false;
1098 }
1099
1100 template <class _Tp>
1101 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr bool operator<(nullopt_t, const optional<_Tp>& __x) noexcept {
1102   return static_cast<bool>(__x);
1103 }
1104
1105 template <class _Tp>
1106 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr bool operator<=(const optional<_Tp>& __x, nullopt_t) noexcept {
1107   return !static_cast<bool>(__x);
1108 }
1109
1110 template <class _Tp>
1111 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr bool operator<=(nullopt_t, const optional<_Tp>&) noexcept {
1112   return true;
1113 }
1114
1115 template <class _Tp>
1116 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr bool operator>(const optional<_Tp>& __x, nullopt_t) noexcept {
1117   return static_cast<bool>(__x);
1118 }
1119
1120 template <class _Tp>
1121 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr bool operator>(nullopt_t, const optional<_Tp>&) noexcept {
1122   return false;
1123 }
1124
1125 template <class _Tp>
1126 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr bool operator>=(const optional<_Tp>&, nullopt_t) noexcept {
1127   return true;
1128 }
1129
1130 template <class _Tp>
1131 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr bool operator>=(nullopt_t, const optional<_Tp>& __x) noexcept {
1132   return !static_cast<bool>(__x);
1133 }
1134
1135 #  else // _LIBCPP_STD_VER <= 17
1136
1137 template <class _Tp>
1138 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr strong_ordering operator<=>(const optional<_Tp>& __x, nullopt_t) noexcept {
1139   return __x.has_value() <=> false;
1140 }
1141
1142 #  endif // _LIBCPP_STD_VER <= 17
1143
1144 // Comparisons with T
1145 template <class _Tp, class _Up>
1146 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr enable_if_t<
1147     is_convertible_v<decltype(std::declval<const _Tp&>() == std::declval<const _Up&>()), bool>,
1148     bool >
1149 operator==(const optional<_Tp>& __x, const _Up& __v) {
1150   return static_cast<bool>(__x) ? *__x == __v : false;
1151 }
1152
1153 template <class _Tp, class _Up>
1154 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr enable_if_t<
1155     is_convertible_v<decltype(std::declval<const _Tp&>() == std::declval<const _Up&>()), bool>,
1156     bool >
1157 operator==(const _Tp& __v, const optional<_Up>& __x) {
1158   return static_cast<bool>(__x) ? __v == *__x : false;
1159 }
1160
1161 template <class _Tp, class _Up>
1162 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr enable_if_t<
1163     is_convertible_v<decltype(std::declval<const _Tp&>() != std::declval<const _Up&>()), bool>,
1164     bool >
1165 operator!=(const optional<_Tp>& __x, const _Up& __v) {
1166   return static_cast<bool>(__x) ? *__x != __v : true;
1167 }
1168
1169 template <class _Tp, class _Up>
1170 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr enable_if_t<
1171     is_convertible_v<decltype(std::declval<const _Tp&>() != std::declval<const _Up&>()), bool>,
1172     bool >
1173 operator!=(const _Tp& __v, const optional<_Up>& __x) {
1174   return static_cast<bool>(__x) ? __v != *__x : true;
1175 }
1176
1177 template <class _Tp, class _Up>
1178 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr enable_if_t<
1179     is_convertible_v<decltype(std::declval<const _Tp&>() < std::declval<const _Up&>()), bool>,
1180     bool >
1181 operator<(const optional<_Tp>& __x, const _Up& __v) {
1182   return static_cast<bool>(__x) ? *__x < __v : true;
1183 }
1184
1185 template <class _Tp, class _Up>
1186 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr enable_if_t<
1187     is_convertible_v<decltype(std::declval<const _Tp&>() < std::declval<const _Up&>()), bool>,
1188     bool >
1189 operator<(const _Tp& __v, const optional<_Up>& __x) {
1190   return static_cast<bool>(__x) ? __v < *__x : false;
1191 }
1192
1193 template <class _Tp, class _Up>
1194 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr enable_if_t<
1195     is_convertible_v<decltype(std::declval<const _Tp&>() <= std::declval<const _Up&>()), bool>,
1196     bool >
1197 operator<=(const optional<_Tp>& __x, const _Up& __v) {
1198   return static_cast<bool>(__x) ? *__x <= __v : true;
1199 }
1200
1201 template <class _Tp, class _Up>
1202 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr enable_if_t<
1203     is_convertible_v<decltype(std::declval<const _Tp&>() <= std::declval<const _Up&>()), bool>,
1204     bool >
1205 operator<=(const _Tp& __v, const optional<_Up>& __x) {
1206   return static_cast<bool>(__x) ? __v <= *__x : false;
1207 }
1208
1209 template <class _Tp, class _Up>
1210 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr enable_if_t<
1211     is_convertible_v<decltype(std::declval<const _Tp&>() > std::declval<const _Up&>()), bool>,
1212     bool >
1213 operator>(const optional<_Tp>& __x, const _Up& __v) {
1214   return static_cast<bool>(__x) ? *__x > __v : false;
1215 }
1216
1217 template <class _Tp, class _Up>
1218 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr enable_if_t<
1219     is_convertible_v<decltype(std::declval<const _Tp&>() > std::declval<const _Up&>()), bool>,
1220     bool >
1221 operator>(const _Tp& __v, const optional<_Up>& __x) {
1222   return static_cast<bool>(__x) ? __v > *__x : true;
1223 }
1224
1225 template <class _Tp, class _Up>
1226 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr enable_if_t<
1227     is_convertible_v<decltype(std::declval<const _Tp&>() >= std::declval<const _Up&>()), bool>,
1228     bool >
1229 operator>=(const optional<_Tp>& __x, const _Up& __v) {
1230   return static_cast<bool>(__x) ? *__x >= __v : false;
1231 }
1232
1233 template <class _Tp, class _Up>
1234 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr enable_if_t<
1235     is_convertible_v<decltype(std::declval<const _Tp&>() >= std::declval<const _Up&>()), bool>,
1236     bool >
1237 operator>=(const _Tp& __v, const optional<_Up>& __x) {
1238   return static_cast<bool>(__x) ? __v >= *__x : true;
1239 }
1240
1241 #  if _LIBCPP_STD_VER >= 20
1242
1243 template <class _Tp, class _Up>
1244   requires(!__is_derived_from_optional<_Up>) && three_way_comparable_with<_Tp, _Up>
1245 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr compare_three_way_result_t<_Tp, _Up>
1246 operator<=>(const optional<_Tp>& __x, const _Up& __v) {
1247   return __x.has_value() ? *__x <=> __v : strong_ordering::less;
1248 }
1249
1250 #  endif // _LIBCPP_STD_VER >= 20
1251
1252 template <class _Tp>
1253 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI
1254 _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 enable_if_t< is_move_constructible_v<_Tp> && is_swappable_v<_Tp>, void >
1255 swap(optional<_Tp>& __x, optional<_Tp>& __y) noexcept(noexcept(__x.swap(__y))) {
1256   __x.swap(__y);
1257 }
1258
1259 template <class _Tp>
1260 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr optional<decay_t<_Tp>> make_optional(_Tp&& __v) {
1261   return optional<decay_t<_Tp>>(std::forward<_Tp>(__v));
1262 }
1263
1264 template <class _Tp, class... _Args>
1265 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr optional<_Tp> make_optional(_Args&&... __args) {
1266   return optional<_Tp>(in_place, std::forward<_Args>(__args)...);
1267 }
1268
1269 template <class _Tp, class _Up, class... _Args>
1270 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr optional<_Tp> make_optional(initializer_list<_Up> __il, _Args&&... __args) {
1271   return optional<_Tp>(in_place, __il, std::forward<_Args>(__args)...);
1272 }
1273
1274 template <class _Tp>
1275 struct _LIBCPP_TEMPLATE_VIS hash< __enable_hash_helper<optional<_Tp>, remove_const_t<_Tp>> > {
1276 #  if _LIBCPP_STD_VER <= 17 || defined(_LIBCPP_ENABLE_CXX20_REMOVED_BINDER_TYPEDEFS)
1277   _LIBCPP_DEPRECATED_IN_CXX17 typedef optional<_Tp> argument_type;
1278   _LIBCPP_DEPRECATED_IN_CXX17 typedef size_t result_type;
1279 #  endif
1280
1281   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI size_t operator()(const optional<_Tp>& __opt) const {
1282     return static_cast<bool>(__opt) ? hash<remove_const_t<_Tp>>()(*__opt) : 0;
1283   }
1284 };
1285
1286 _LIBCPP_END_NAMESPACE_STD
1287
1288 #endif // _LIBCPP_STD_VER >= 17
1289
1290 _LIBCPP_POP_MACROS
1291
1292 #if !defined(_LIBCPP_REMOVE_TRANSITIVE_INCLUDES) && _LIBCPP_STD_VER <= 20
1293 #  include <atomic>
1294 #  include <climits>
1295 #  include <concepts>
1296 #  include <ctime>
1297 #  include <iterator>
1298 #  include <limits>
1299 #  include <memory>
1300 #  include <ratio>
1301 #  include <stdexcept>
1302 #  include <tuple>
1303 #  include <type_traits>
1304 #  include <typeinfo>
1305 #  include <utility>
1306 #  include <variant>
1307 #endif
1308
1309 #endif // _LIBCPP_OPTIONAL