Home | History | Annotate | Line # | Download | only in std
      1 // <optional> -*- C++ -*-
      2 
      3 // Copyright (C) 2013-2024 Free Software Foundation, Inc.
      4 // Copyright The GNU Toolchain Authors.
      5 //
      6 // This file is part of the GNU ISO C++ Library.  This library is free
      7 // software; you can redistribute it and/or modify it under the
      8 // terms of the GNU General Public License as published by the
      9 // Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
     10 // any later version.
     11 
     12 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
     13 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
     14 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
     15 // GNU General Public License for more details.
     16 
     17 // Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
     18 // permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
     19 // 3.1, as published by the Free Software Foundation.
     20 
     21 // You should have received a copy of the GNU General Public License and
     22 // a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
     23 // see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
     24 // <http://www.gnu.org/licenses/>.
     25 
     26 /** @file include/optional
     27  *  This is a Standard C++ Library header.
     28  */
     29 
     30 #ifndef _GLIBCXX_OPTIONAL
     31 #define _GLIBCXX_OPTIONAL 1
     32 
     33 #pragma GCC system_header
     34 
     35 #define __glibcxx_want_freestanding_optional
     36 #define __glibcxx_want_optional
     37 #include <bits/version.h>
     38 
     39 #ifdef __cpp_lib_optional // C++ >= 17
     40 
     41 #include <type_traits>
     42 #include <exception>
     43 #include <new>
     44 #include <initializer_list>
     45 #include <bits/enable_special_members.h>
     46 #include <bits/exception_defines.h>
     47 #include <bits/functional_hash.h>
     48 #include <bits/stl_construct.h> // _Construct
     49 #include <bits/utility.h> // in_place_t
     50 #if __cplusplus > 201703L
     51 # include <compare>
     52 # include <bits/invoke.h> // std::__invoke
     53 #endif
     54 #if __cplusplus > 202002L
     55 # include <concepts>
     56 #endif
     57 
     58 namespace std _GLIBCXX_VISIBILITY(default)
     59 {
     60 _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE_VERSION
     61 
     62   /**
     63    *  @addtogroup utilities
     64    *  @{
     65    */
     66 
     67   template<typename _Tp>
     68     class optional;
     69 
     70   /// Tag type to disengage optional objects.
     71   struct nullopt_t
     72   {
     73     // Do not user-declare default constructor at all for
     74     // optional_value = {} syntax to work.
     75     // nullopt_t() = delete;
     76 
     77     // Used for constructing nullopt.
     78     enum class _Construct { _Token };
     79 
     80     // Must be constexpr for nullopt_t to be literal.
     81     explicit constexpr nullopt_t(_Construct) noexcept { }
     82   };
     83 
     84   /// Tag to disengage optional objects.
     85   inline constexpr nullopt_t nullopt { nullopt_t::_Construct::_Token };
     86 
     87   template<typename _Fn> struct _Optional_func { _Fn& _M_f; };
     88 
     89   /**
     90    *  @brief Exception class thrown when a disengaged optional object is
     91    *  dereferenced.
     92    *  @ingroup exceptions
     93    */
     94   class bad_optional_access : public exception
     95   {
     96   public:
     97     bad_optional_access() = default;
     98     virtual ~bad_optional_access() = default;
     99 
    100     const char* what() const noexcept override
    101     { return "bad optional access"; }
    102   };
    103 
    104   // XXX Does not belong here.
    105   [[__noreturn__]] inline void
    106   __throw_bad_optional_access()
    107   { _GLIBCXX_THROW_OR_ABORT(bad_optional_access()); }
    108 
    109   // This class template manages construction/destruction of
    110   // the contained value for a std::optional.
    111   template <typename _Tp>
    112     struct _Optional_payload_base
    113     {
    114       using _Stored_type = remove_const_t<_Tp>;
    115 
    116       _Optional_payload_base() = default;
    117       ~_Optional_payload_base() = default;
    118 
    119       template<typename... _Args>
    120 	constexpr
    121 	_Optional_payload_base(in_place_t __tag, _Args&&... __args)
    122 	: _M_payload(__tag, std::forward<_Args>(__args)...),
    123 	  _M_engaged(true)
    124 	{ }
    125 
    126       template<typename _Up, typename... _Args>
    127 	constexpr
    128 	_Optional_payload_base(std::initializer_list<_Up> __il,
    129 			       _Args&&... __args)
    130 	: _M_payload(__il, std::forward<_Args>(__args)...),
    131 	  _M_engaged(true)
    132 	{ }
    133 
    134       // Constructor used by _Optional_base copy constructor when the
    135       // contained value is not trivially copy constructible.
    136       constexpr
    137       _Optional_payload_base(bool /* __engaged */,
    138 			     const _Optional_payload_base& __other)
    139       {
    140 	if (__other._M_engaged)
    141 	  this->_M_construct(__other._M_get());
    142       }
    143 
    144       // Constructor used by _Optional_base move constructor when the
    145       // contained value is not trivially move constructible.
    146       constexpr
    147       _Optional_payload_base(bool /* __engaged */,
    148 			     _Optional_payload_base&& __other)
    149       {
    150 	if (__other._M_engaged)
    151 	  this->_M_construct(std::move(__other._M_get()));
    152       }
    153 
    154       // Copy constructor is only used to when the contained value is
    155       // trivially copy constructible.
    156       _Optional_payload_base(const _Optional_payload_base&) = default;
    157 
    158       // Move constructor is only used to when the contained value is
    159       // trivially copy constructible.
    160       _Optional_payload_base(_Optional_payload_base&&) = default;
    161 
    162       _Optional_payload_base&
    163       operator=(const _Optional_payload_base&) = default;
    164 
    165       _Optional_payload_base&
    166       operator=(_Optional_payload_base&&) = default;
    167 
    168       // used to perform non-trivial copy assignment.
    169       constexpr void
    170       _M_copy_assign(const _Optional_payload_base& __other)
    171       {
    172 	if (this->_M_engaged && __other._M_engaged)
    173 	  this->_M_get() = __other._M_get();
    174 	else
    175 	  {
    176 	    if (__other._M_engaged)
    177 	      this->_M_construct(__other._M_get());
    178 	    else
    179 	      this->_M_reset();
    180 	  }
    181       }
    182 
    183       // used to perform non-trivial move assignment.
    184       constexpr void
    185       _M_move_assign(_Optional_payload_base&& __other)
    186       noexcept(__and_v<is_nothrow_move_constructible<_Tp>,
    187 		       is_nothrow_move_assignable<_Tp>>)
    188       {
    189 	if (this->_M_engaged && __other._M_engaged)
    190 	  this->_M_get() = std::move(__other._M_get());
    191 	else
    192 	  {
    193 	    if (__other._M_engaged)
    194 	      this->_M_construct(std::move(__other._M_get()));
    195 	    else
    196 	      this->_M_reset();
    197 	  }
    198       }
    199 
    200       struct _Empty_byte { };
    201 
    202       template<typename _Up, bool = is_trivially_destructible_v<_Up>>
    203 	union _Storage
    204 	{
    205 	  constexpr _Storage() noexcept : _M_empty() { }
    206 
    207 	  template<typename... _Args>
    208 	    constexpr
    209 	    _Storage(in_place_t, _Args&&... __args)
    210 	    : _M_value(std::forward<_Args>(__args)...)
    211 	    { }
    212 
    213 	  template<typename _Vp, typename... _Args>
    214 	    constexpr
    215 	    _Storage(std::initializer_list<_Vp> __il, _Args&&... __args)
    216 	    : _M_value(__il, std::forward<_Args>(__args)...)
    217 	    { }
    218 
    219 #if __cplusplus >= 202002L
    220 	  template<typename _Fn, typename _Arg>
    221 	    constexpr
    222 	    _Storage(_Optional_func<_Fn> __f, _Arg&& __arg)
    223 	    : _M_value(std::__invoke(std::forward<_Fn>(__f._M_f),
    224 				     std::forward<_Arg>(__arg)))
    225 	    { }
    226 #endif
    227 
    228 	  _Empty_byte _M_empty;
    229 	  _Up _M_value;
    230 	};
    231 
    232       template<typename _Up>
    233 	union _Storage<_Up, false>
    234 	{
    235 	  constexpr _Storage() noexcept : _M_empty() { }
    236 
    237 	  template<typename... _Args>
    238 	    constexpr
    239 	    _Storage(in_place_t, _Args&&... __args)
    240 	    : _M_value(std::forward<_Args>(__args)...)
    241 	    { }
    242 
    243 	  template<typename _Vp, typename... _Args>
    244 	    constexpr
    245 	    _Storage(std::initializer_list<_Vp> __il, _Args&&... __args)
    246 	    : _M_value(__il, std::forward<_Args>(__args)...)
    247 	    { }
    248 
    249 #if __cplusplus >= 202002L
    250 	  template<typename _Fn, typename _Arg>
    251 	    constexpr
    252 	    _Storage(_Optional_func<_Fn> __f, _Arg&& __arg)
    253 	    : _M_value(std::__invoke(std::forward<_Fn>(__f._M_f),
    254 				     std::forward<_Arg>(__arg)))
    255 	    { }
    256 #endif
    257 
    258 	  // User-provided destructor is needed when _Up has non-trivial dtor.
    259 	  _GLIBCXX20_CONSTEXPR ~_Storage() { }
    260 
    261 	  _Empty_byte _M_empty;
    262 	  _Up _M_value;
    263 	};
    264 
    265       _Storage<_Stored_type> _M_payload;
    266 
    267       bool _M_engaged = false;
    268 
    269       template<typename... _Args>
    270 	constexpr void
    271 	_M_construct(_Args&&... __args)
    272 	noexcept(is_nothrow_constructible_v<_Stored_type, _Args...>)
    273 	{
    274 	  std::_Construct(std::__addressof(this->_M_payload._M_value),
    275 			  std::forward<_Args>(__args)...);
    276 	  this->_M_engaged = true;
    277 	}
    278 
    279       constexpr void
    280       _M_destroy() noexcept
    281       {
    282 	_M_engaged = false;
    283 	_M_payload._M_value.~_Stored_type();
    284       }
    285 
    286 #if __cplusplus >= 202002L
    287       template<typename _Fn, typename _Up>
    288 	constexpr void
    289 	_M_apply(_Optional_func<_Fn> __f, _Up&& __x)
    290 	{
    291 	  std::construct_at(std::__addressof(this->_M_payload),
    292 			    __f, std::forward<_Up>(__x));
    293 	  _M_engaged = true;
    294 	}
    295 #endif
    296 
    297       // The _M_get() operations have _M_engaged as a precondition.
    298       // They exist to access the contained value with the appropriate
    299       // const-qualification, because _M_payload has had the const removed.
    300 
    301       constexpr _Tp&
    302       _M_get() noexcept
    303       { return this->_M_payload._M_value; }
    304 
    305       constexpr const _Tp&
    306       _M_get() const noexcept
    307       { return this->_M_payload._M_value; }
    308 
    309       // _M_reset is a 'safe' operation with no precondition.
    310       constexpr void
    311       _M_reset() noexcept
    312       {
    313 	if (this->_M_engaged)
    314 	  _M_destroy();
    315 	else // This seems redundant but improves codegen, see PR 112480.
    316 	  this->_M_engaged = false;
    317       }
    318     };
    319 
    320   // Class template that manages the payload for optionals.
    321   template <typename _Tp,
    322 	    bool /*_HasTrivialDestructor*/ =
    323 	      is_trivially_destructible_v<_Tp>,
    324 	    bool /*_HasTrivialCopy */ =
    325 	      is_trivially_copy_assignable_v<_Tp>
    326 	      && is_trivially_copy_constructible_v<_Tp>,
    327 	    bool /*_HasTrivialMove */ =
    328 	      is_trivially_move_assignable_v<_Tp>
    329 	      && is_trivially_move_constructible_v<_Tp>>
    330     struct _Optional_payload;
    331 
    332   // Payload for potentially-constexpr optionals (trivial copy/move/destroy).
    333   template <typename _Tp>
    334     struct _Optional_payload<_Tp, true, true, true>
    335     : _Optional_payload_base<_Tp>
    336     {
    337       using _Optional_payload_base<_Tp>::_Optional_payload_base;
    338 
    339       _Optional_payload() = default;
    340     };
    341 
    342   // Payload for optionals with non-trivial copy construction/assignment.
    343   template <typename _Tp>
    344     struct _Optional_payload<_Tp, true, false, true>
    345     : _Optional_payload_base<_Tp>
    346     {
    347       using _Optional_payload_base<_Tp>::_Optional_payload_base;
    348 
    349       _Optional_payload() = default;
    350       ~_Optional_payload() = default;
    351       _Optional_payload(const _Optional_payload&) = default;
    352       _Optional_payload(_Optional_payload&&) = default;
    353       _Optional_payload& operator=(_Optional_payload&&) = default;
    354 
    355       // Non-trivial copy assignment.
    356       constexpr
    357       _Optional_payload&
    358       operator=(const _Optional_payload& __other)
    359       {
    360 	this->_M_copy_assign(__other);
    361 	return *this;
    362       }
    363     };
    364 
    365   // Payload for optionals with non-trivial move construction/assignment.
    366   template <typename _Tp>
    367     struct _Optional_payload<_Tp, true, true, false>
    368     : _Optional_payload_base<_Tp>
    369     {
    370       using _Optional_payload_base<_Tp>::_Optional_payload_base;
    371 
    372       _Optional_payload() = default;
    373       ~_Optional_payload() = default;
    374       _Optional_payload(const _Optional_payload&) = default;
    375       _Optional_payload(_Optional_payload&&) = default;
    376       _Optional_payload& operator=(const _Optional_payload&) = default;
    377 
    378       // Non-trivial move assignment.
    379       constexpr
    380       _Optional_payload&
    381       operator=(_Optional_payload&& __other)
    382       noexcept(__and_v<is_nothrow_move_constructible<_Tp>,
    383 		       is_nothrow_move_assignable<_Tp>>)
    384       {
    385 	this->_M_move_assign(std::move(__other));
    386 	return *this;
    387       }
    388     };
    389 
    390   // Payload for optionals with non-trivial copy and move assignment.
    391   template <typename _Tp>
    392     struct _Optional_payload<_Tp, true, false, false>
    393     : _Optional_payload_base<_Tp>
    394     {
    395       using _Optional_payload_base<_Tp>::_Optional_payload_base;
    396 
    397       _Optional_payload() = default;
    398       ~_Optional_payload() = default;
    399       _Optional_payload(const _Optional_payload&) = default;
    400       _Optional_payload(_Optional_payload&&) = default;
    401 
    402       // Non-trivial copy assignment.
    403       constexpr
    404       _Optional_payload&
    405       operator=(const _Optional_payload& __other)
    406       {
    407 	this->_M_copy_assign(__other);
    408 	return *this;
    409       }
    410 
    411       // Non-trivial move assignment.
    412       constexpr
    413       _Optional_payload&
    414       operator=(_Optional_payload&& __other)
    415       noexcept(__and_v<is_nothrow_move_constructible<_Tp>,
    416 		       is_nothrow_move_assignable<_Tp>>)
    417       {
    418 	this->_M_move_assign(std::move(__other));
    419 	return *this;
    420       }
    421     };
    422 
    423   // Payload for optionals with non-trivial destructors.
    424   template <typename _Tp, bool _Copy, bool _Move>
    425     struct _Optional_payload<_Tp, false, _Copy, _Move>
    426     : _Optional_payload<_Tp, true, false, false>
    427     {
    428       // Base class implements all the constructors and assignment operators:
    429       using _Optional_payload<_Tp, true, false, false>::_Optional_payload;
    430       _Optional_payload() = default;
    431       _Optional_payload(const _Optional_payload&) = default;
    432       _Optional_payload(_Optional_payload&&) = default;
    433       _Optional_payload& operator=(const _Optional_payload&) = default;
    434       _Optional_payload& operator=(_Optional_payload&&) = default;
    435 
    436       // Destructor needs to destroy the contained value:
    437       _GLIBCXX20_CONSTEXPR ~_Optional_payload() { this->_M_reset(); }
    438     };
    439 
    440   // Common base class for _Optional_base<T> to avoid repeating these
    441   // member functions in each specialization.
    442   template<typename _Tp, typename _Dp>
    443     class _Optional_base_impl
    444     {
    445     protected:
    446       using _Stored_type = remove_const_t<_Tp>;
    447 
    448       // The _M_construct operation has !_M_engaged as a precondition
    449       // while _M_destruct has _M_engaged as a precondition.
    450       template<typename... _Args>
    451 	constexpr void
    452 	_M_construct(_Args&&... __args)
    453 	noexcept(is_nothrow_constructible_v<_Stored_type, _Args...>)
    454 	{
    455 	  static_cast<_Dp*>(this)->_M_payload._M_construct(
    456 	    std::forward<_Args>(__args)...);
    457 	}
    458 
    459       constexpr void
    460       _M_destruct() noexcept
    461       { static_cast<_Dp*>(this)->_M_payload._M_destroy(); }
    462 
    463       // _M_reset is a 'safe' operation with no precondition.
    464       constexpr void
    465       _M_reset() noexcept
    466       { static_cast<_Dp*>(this)->_M_payload._M_reset(); }
    467 
    468       constexpr bool _M_is_engaged() const noexcept
    469       { return static_cast<const _Dp*>(this)->_M_payload._M_engaged; }
    470 
    471       // The _M_get operations have _M_engaged as a precondition.
    472       constexpr _Tp&
    473       _M_get() noexcept
    474       {
    475 	__glibcxx_assert(this->_M_is_engaged());
    476 	return static_cast<_Dp*>(this)->_M_payload._M_get();
    477       }
    478 
    479       constexpr const _Tp&
    480       _M_get() const noexcept
    481       {
    482 	__glibcxx_assert(this->_M_is_engaged());
    483 	return static_cast<const _Dp*>(this)->_M_payload._M_get();
    484       }
    485     };
    486 
    487   /**
    488     * @brief Class template that provides copy/move constructors of optional.
    489     *
    490     * Such a separate base class template is necessary in order to
    491     * conditionally make copy/move constructors trivial.
    492     *
    493     * When the contained value is trivially copy/move constructible,
    494     * the copy/move constructors of _Optional_base will invoke the
    495     * trivial copy/move constructor of _Optional_payload. Otherwise,
    496     * they will invoke _Optional_payload(bool, const _Optional_payload&)
    497     * or _Optional_payload(bool, _Optional_payload&&) to initialize
    498     * the contained value, if copying/moving an engaged optional.
    499     *
    500     * Whether the other special members are trivial is determined by the
    501     * _Optional_payload<_Tp> specialization used for the _M_payload member.
    502     *
    503     * @see optional, _Enable_special_members
    504     */
    505   template<typename _Tp,
    506 	   bool = is_trivially_copy_constructible_v<_Tp>,
    507 	   bool = is_trivially_move_constructible_v<_Tp>>
    508     struct _Optional_base
    509     : _Optional_base_impl<_Tp, _Optional_base<_Tp>>
    510     {
    511       // Constructors for disengaged optionals.
    512       constexpr _Optional_base() = default;
    513 
    514       // Constructors for engaged optionals.
    515       template<typename... _Args,
    516 	       enable_if_t<is_constructible_v<_Tp, _Args...>, bool> = false>
    517 	constexpr explicit
    518 	_Optional_base(in_place_t, _Args&&... __args)
    519 	: _M_payload(in_place, std::forward<_Args>(__args)...)
    520 	{ }
    521 
    522       template<typename _Up, typename... _Args,
    523 	       enable_if_t<is_constructible_v<_Tp,
    524 					      initializer_list<_Up>&,
    525 					      _Args...>, bool> = false>
    526 	constexpr explicit
    527 	_Optional_base(in_place_t,
    528 		       initializer_list<_Up> __il,
    529 		       _Args&&... __args)
    530 	: _M_payload(in_place, __il, std::forward<_Args>(__args)...)
    531 	{ }
    532 
    533       // Copy and move constructors.
    534       constexpr
    535       _Optional_base(const _Optional_base& __other)
    536       : _M_payload(__other._M_payload._M_engaged, __other._M_payload)
    537       { }
    538 
    539       constexpr
    540       _Optional_base(_Optional_base&& __other)
    541       noexcept(is_nothrow_move_constructible_v<_Tp>)
    542       : _M_payload(__other._M_payload._M_engaged,
    543 		   std::move(__other._M_payload))
    544       { }
    545 
    546       // Assignment operators.
    547       _Optional_base& operator=(const _Optional_base&) = default;
    548       _Optional_base& operator=(_Optional_base&&) = default;
    549 
    550       _Optional_payload<_Tp> _M_payload;
    551     };
    552 
    553   template<typename _Tp>
    554     struct _Optional_base<_Tp, false, true>
    555     : _Optional_base_impl<_Tp, _Optional_base<_Tp>>
    556     {
    557       // Constructors for disengaged optionals.
    558       constexpr _Optional_base() = default;
    559 
    560       // Constructors for engaged optionals.
    561       template<typename... _Args,
    562 	       enable_if_t<is_constructible_v<_Tp, _Args...>, bool> = false>
    563 	constexpr explicit
    564 	_Optional_base(in_place_t, _Args&&... __args)
    565 	: _M_payload(in_place, std::forward<_Args>(__args)...)
    566 	{ }
    567 
    568       template<typename _Up, typename... _Args,
    569 	       enable_if_t<is_constructible_v<_Tp,
    570 					      initializer_list<_Up>&,
    571 					      _Args...>, bool> = false>
    572 	constexpr explicit
    573 	_Optional_base(in_place_t,
    574 		       initializer_list<_Up> __il,
    575 		       _Args... __args)
    576 	: _M_payload(in_place, __il, std::forward<_Args>(__args)...)
    577 	{ }
    578 
    579       // Copy and move constructors.
    580       constexpr _Optional_base(const _Optional_base& __other)
    581       : _M_payload(__other._M_payload._M_engaged, __other._M_payload)
    582       { }
    583 
    584       constexpr _Optional_base(_Optional_base&& __other) = default;
    585 
    586       // Assignment operators.
    587       _Optional_base& operator=(const _Optional_base&) = default;
    588       _Optional_base& operator=(_Optional_base&&) = default;
    589 
    590       _Optional_payload<_Tp> _M_payload;
    591     };
    592 
    593   template<typename _Tp>
    594     struct _Optional_base<_Tp, true, false>
    595     : _Optional_base_impl<_Tp, _Optional_base<_Tp>>
    596     {
    597       // Constructors for disengaged optionals.
    598       constexpr _Optional_base() = default;
    599 
    600       // Constructors for engaged optionals.
    601       template<typename... _Args,
    602 	       enable_if_t<is_constructible_v<_Tp, _Args...>, bool> = false>
    603 	constexpr explicit
    604 	_Optional_base(in_place_t, _Args&&... __args)
    605 	: _M_payload(in_place, std::forward<_Args>(__args)...)
    606 	{ }
    607 
    608       template<typename _Up, typename... _Args,
    609 	       enable_if_t<is_constructible_v<_Tp,
    610 					      initializer_list<_Up>&,
    611 					      _Args...>, bool> = false>
    612 	constexpr explicit
    613 	_Optional_base(in_place_t,
    614 		       initializer_list<_Up> __il,
    615 		       _Args&&... __args)
    616 	: _M_payload(in_place, __il, std::forward<_Args>(__args)...)
    617 	{ }
    618 
    619       // Copy and move constructors.
    620       constexpr _Optional_base(const _Optional_base& __other) = default;
    621 
    622       constexpr
    623       _Optional_base(_Optional_base&& __other)
    624       noexcept(is_nothrow_move_constructible_v<_Tp>)
    625       : _M_payload(__other._M_payload._M_engaged,
    626 		   std::move(__other._M_payload))
    627       { }
    628 
    629       // Assignment operators.
    630       _Optional_base& operator=(const _Optional_base&) = default;
    631       _Optional_base& operator=(_Optional_base&&) = default;
    632 
    633       _Optional_payload<_Tp> _M_payload;
    634     };
    635 
    636   template<typename _Tp>
    637     struct _Optional_base<_Tp, true, true>
    638     : _Optional_base_impl<_Tp, _Optional_base<_Tp>>
    639     {
    640       // Constructors for disengaged optionals.
    641       constexpr _Optional_base() = default;
    642 
    643       // Constructors for engaged optionals.
    644       template<typename... _Args,
    645 	       enable_if_t<is_constructible_v<_Tp, _Args...>, bool> = false>
    646 	constexpr explicit
    647 	_Optional_base(in_place_t, _Args&&... __args)
    648 	: _M_payload(in_place, std::forward<_Args>(__args)...)
    649 	{ }
    650 
    651       template<typename _Up, typename... _Args,
    652 	       enable_if_t<is_constructible_v<_Tp,
    653 					      initializer_list<_Up>&,
    654 					      _Args...>, bool> = false>
    655 	constexpr explicit
    656 	_Optional_base(in_place_t,
    657 		       initializer_list<_Up> __il,
    658 		       _Args&&... __args)
    659 	: _M_payload(in_place, __il, std::forward<_Args>(__args)...)
    660 	{ }
    661 
    662       // Copy and move constructors.
    663       constexpr _Optional_base(const _Optional_base& __other) = default;
    664       constexpr _Optional_base(_Optional_base&& __other) = default;
    665 
    666       // Assignment operators.
    667       _Optional_base& operator=(const _Optional_base&) = default;
    668       _Optional_base& operator=(_Optional_base&&) = default;
    669 
    670       _Optional_payload<_Tp> _M_payload;
    671     };
    672 
    673   template<typename _Tp>
    674   class optional;
    675 
    676   template<typename _Tp>
    677     inline constexpr bool __is_optional_v = false;
    678   template<typename _Tp>
    679     inline constexpr bool __is_optional_v<optional<_Tp>> = true;
    680 
    681   template<typename _Tp, typename _Up>
    682     using __converts_from_optional =
    683       __or_<is_constructible<_Tp, const optional<_Up>&>,
    684 	    is_constructible<_Tp, optional<_Up>&>,
    685 	    is_constructible<_Tp, const optional<_Up>&&>,
    686 	    is_constructible<_Tp, optional<_Up>&&>,
    687 	    is_convertible<const optional<_Up>&, _Tp>,
    688 	    is_convertible<optional<_Up>&, _Tp>,
    689 	    is_convertible<const optional<_Up>&&, _Tp>,
    690 	    is_convertible<optional<_Up>&&, _Tp>>;
    691 
    692   template<typename _Tp, typename _Up>
    693     using __assigns_from_optional =
    694       __or_<is_assignable<_Tp&, const optional<_Up>&>,
    695 	    is_assignable<_Tp&, optional<_Up>&>,
    696 	    is_assignable<_Tp&, const optional<_Up>&&>,
    697 	    is_assignable<_Tp&, optional<_Up>&&>>;
    698 
    699   /**
    700     * @brief Class template for optional values.
    701     */
    702   template<typename _Tp>
    703     class optional
    704     : private _Optional_base<_Tp>,
    705       private _Enable_copy_move<
    706 	// Copy constructor.
    707 	is_copy_constructible_v<_Tp>,
    708 	// Copy assignment.
    709 	__and_v<is_copy_constructible<_Tp>, is_copy_assignable<_Tp>>,
    710 	// Move constructor.
    711 	is_move_constructible_v<_Tp>,
    712 	// Move assignment.
    713 	__and_v<is_move_constructible<_Tp>, is_move_assignable<_Tp>>,
    714 	// Unique tag type.
    715 	optional<_Tp>>
    716     {
    717       static_assert(!is_same_v<remove_cv_t<_Tp>, nullopt_t>);
    718       static_assert(!is_same_v<remove_cv_t<_Tp>, in_place_t>);
    719       static_assert(is_object_v<_Tp> && !is_array_v<_Tp>);
    720 
    721     private:
    722       using _Base = _Optional_base<_Tp>;
    723 
    724       // SFINAE helpers
    725       template<typename _Up>
    726 	using __not_self = __not_<is_same<optional, __remove_cvref_t<_Up>>>;
    727       template<typename _Up>
    728 	using __not_tag = __not_<is_same<in_place_t, __remove_cvref_t<_Up>>>;
    729       template<typename... _Cond>
    730 	using _Requires = enable_if_t<__and_v<_Cond...>, bool>;
    731 
    732     public:
    733       using value_type = _Tp;
    734 
    735       constexpr optional() noexcept { }
    736 
    737       constexpr optional(nullopt_t) noexcept { }
    738 
    739       // Converting constructors for engaged optionals.
    740       template<typename _Up = _Tp,
    741 	       _Requires<__not_self<_Up>, __not_tag<_Up>,
    742 			 is_constructible<_Tp, _Up>,
    743 			 is_convertible<_Up, _Tp>> = true>
    744 	constexpr
    745 	optional(_Up&& __t)
    746 	noexcept(is_nothrow_constructible_v<_Tp, _Up>)
    747 	: _Base(std::in_place, std::forward<_Up>(__t)) { }
    748 
    749       template<typename _Up = _Tp,
    750 	       _Requires<__not_self<_Up>, __not_tag<_Up>,
    751 			 is_constructible<_Tp, _Up>,
    752 			 __not_<is_convertible<_Up, _Tp>>> = false>
    753 	explicit constexpr
    754 	optional(_Up&& __t)
    755 	noexcept(is_nothrow_constructible_v<_Tp, _Up>)
    756 	: _Base(std::in_place, std::forward<_Up>(__t)) { }
    757 
    758       template<typename _Up,
    759 	       _Requires<__not_<is_same<_Tp, _Up>>,
    760 			 is_constructible<_Tp, const _Up&>,
    761 			 is_convertible<const _Up&, _Tp>,
    762 			 __not_<__converts_from_optional<_Tp, _Up>>> = true>
    763 	constexpr
    764 	optional(const optional<_Up>& __t)
    765 	noexcept(is_nothrow_constructible_v<_Tp, const _Up&>)
    766 	{
    767 	  if (__t)
    768 	    emplace(*__t);
    769 	}
    770 
    771       template<typename _Up,
    772 	       _Requires<__not_<is_same<_Tp, _Up>>,
    773 			 is_constructible<_Tp, const _Up&>,
    774 			 __not_<is_convertible<const _Up&, _Tp>>,
    775 			 __not_<__converts_from_optional<_Tp, _Up>>> = false>
    776 	explicit constexpr
    777 	optional(const optional<_Up>& __t)
    778 	noexcept(is_nothrow_constructible_v<_Tp, const _Up&>)
    779 	{
    780 	  if (__t)
    781 	    emplace(*__t);
    782 	}
    783 
    784       template<typename _Up,
    785 	       _Requires<__not_<is_same<_Tp, _Up>>,
    786 			 is_constructible<_Tp, _Up>,
    787 			 is_convertible<_Up, _Tp>,
    788 			 __not_<__converts_from_optional<_Tp, _Up>>> = true>
    789 	constexpr
    790 	optional(optional<_Up>&& __t)
    791 	noexcept(is_nothrow_constructible_v<_Tp, _Up>)
    792 	{
    793 	  if (__t)
    794 	    emplace(std::move(*__t));
    795 	}
    796 
    797       template<typename _Up,
    798 	       _Requires<__not_<is_same<_Tp, _Up>>,
    799 			 is_constructible<_Tp, _Up>,
    800 			 __not_<is_convertible<_Up, _Tp>>,
    801 			 __not_<__converts_from_optional<_Tp, _Up>>> = false>
    802 	explicit constexpr
    803 	optional(optional<_Up>&& __t)
    804 	noexcept(is_nothrow_constructible_v<_Tp, _Up>)
    805 	{
    806 	  if (__t)
    807 	    emplace(std::move(*__t));
    808 	}
    809 
    810       template<typename... _Args,
    811 	       _Requires<is_constructible<_Tp, _Args...>> = false>
    812 	explicit constexpr
    813 	optional(in_place_t, _Args&&... __args)
    814 	noexcept(is_nothrow_constructible_v<_Tp, _Args...>)
    815 	: _Base(std::in_place, std::forward<_Args>(__args)...) { }
    816 
    817       template<typename _Up, typename... _Args,
    818 	       _Requires<is_constructible<_Tp,
    819 					  initializer_list<_Up>&,
    820 					  _Args...>> = false>
    821 	explicit constexpr
    822 	optional(in_place_t, initializer_list<_Up> __il, _Args&&... __args)
    823 	noexcept(is_nothrow_constructible_v<_Tp, initializer_list<_Up>&,
    824 					    _Args...>)
    825 	: _Base(std::in_place, __il, std::forward<_Args>(__args)...) { }
    826 
    827 
    828       // Assignment operators.
    829       _GLIBCXX20_CONSTEXPR optional&
    830       operator=(nullopt_t) noexcept
    831       {
    832 	this->_M_reset();
    833 	return *this;
    834       }
    835 
    836       template<typename _Up = _Tp>
    837 	_GLIBCXX20_CONSTEXPR
    838 	enable_if_t<__and_v<__not_self<_Up>,
    839 			    __not_<__and_<is_scalar<_Tp>,
    840 					  is_same<_Tp, decay_t<_Up>>>>,
    841 			    is_constructible<_Tp, _Up>,
    842 			    is_assignable<_Tp&, _Up>>,
    843 		    optional&>
    844 	operator=(_Up&& __u)
    845 	noexcept(__and_v<is_nothrow_constructible<_Tp, _Up>,
    846 			 is_nothrow_assignable<_Tp&, _Up>>)
    847 	{
    848 	  if (this->_M_is_engaged())
    849 	    this->_M_get() = std::forward<_Up>(__u);
    850 	  else
    851 	    this->_M_construct(std::forward<_Up>(__u));
    852 
    853 	  return *this;
    854 	}
    855 
    856       template<typename _Up>
    857 	_GLIBCXX20_CONSTEXPR
    858 	enable_if_t<__and_v<__not_<is_same<_Tp, _Up>>,
    859 			    is_constructible<_Tp, const _Up&>,
    860 			    is_assignable<_Tp&, const _Up&>,
    861 			    __not_<__converts_from_optional<_Tp, _Up>>,
    862 			    __not_<__assigns_from_optional<_Tp, _Up>>>,
    863 		    optional&>
    864 	operator=(const optional<_Up>& __u)
    865 	noexcept(__and_v<is_nothrow_constructible<_Tp, const _Up&>,
    866 			 is_nothrow_assignable<_Tp&, const _Up&>>)
    867 	{
    868 	  if (__u)
    869 	    {
    870 	      if (this->_M_is_engaged())
    871 		this->_M_get() = *__u;
    872 	      else
    873 		this->_M_construct(*__u);
    874 	    }
    875 	  else
    876 	    {
    877 	      this->_M_reset();
    878 	    }
    879 	  return *this;
    880 	}
    881 
    882       template<typename _Up>
    883 	_GLIBCXX20_CONSTEXPR
    884 	enable_if_t<__and_v<__not_<is_same<_Tp, _Up>>,
    885 			    is_constructible<_Tp, _Up>,
    886 			    is_assignable<_Tp&, _Up>,
    887 			    __not_<__converts_from_optional<_Tp, _Up>>,
    888 			    __not_<__assigns_from_optional<_Tp, _Up>>>,
    889 		    optional&>
    890 	operator=(optional<_Up>&& __u)
    891 	noexcept(__and_v<is_nothrow_constructible<_Tp, _Up>,
    892 			 is_nothrow_assignable<_Tp&, _Up>>)
    893 	{
    894 	  if (__u)
    895 	    {
    896 	      if (this->_M_is_engaged())
    897 		this->_M_get() = std::move(*__u);
    898 	      else
    899 		this->_M_construct(std::move(*__u));
    900 	    }
    901 	  else
    902 	    {
    903 	      this->_M_reset();
    904 	    }
    905 
    906 	  return *this;
    907 	}
    908 
    909       template<typename... _Args>
    910 	_GLIBCXX20_CONSTEXPR
    911 	enable_if_t<is_constructible_v<_Tp, _Args...>, _Tp&>
    912 	emplace(_Args&&... __args)
    913 	noexcept(is_nothrow_constructible_v<_Tp, _Args...>)
    914 	{
    915 	  this->_M_reset();
    916 	  this->_M_construct(std::forward<_Args>(__args)...);
    917 	  return this->_M_get();
    918 	}
    919 
    920       template<typename _Up, typename... _Args>
    921 	_GLIBCXX20_CONSTEXPR
    922 	enable_if_t<is_constructible_v<_Tp, initializer_list<_Up>&, _Args...>,
    923 		    _Tp&>
    924 	emplace(initializer_list<_Up> __il, _Args&&... __args)
    925 	noexcept(is_nothrow_constructible_v<_Tp, initializer_list<_Up>&,
    926 					    _Args...>)
    927 	{
    928 	  this->_M_reset();
    929 	  this->_M_construct(__il, std::forward<_Args>(__args)...);
    930 	  return this->_M_get();
    931 	}
    932 
    933       // Destructor is implicit, implemented in _Optional_base.
    934 
    935       // Swap.
    936       _GLIBCXX20_CONSTEXPR void
    937       swap(optional& __other)
    938       noexcept(is_nothrow_move_constructible_v<_Tp>
    939 	       && is_nothrow_swappable_v<_Tp>)
    940       {
    941 	using std::swap;
    942 
    943 	if (this->_M_is_engaged() && __other._M_is_engaged())
    944 	  swap(this->_M_get(), __other._M_get());
    945 	else if (this->_M_is_engaged())
    946 	  {
    947 	    __other._M_construct(std::move(this->_M_get()));
    948 	    this->_M_destruct();
    949 	  }
    950 	else if (__other._M_is_engaged())
    951 	  {
    952 	    this->_M_construct(std::move(__other._M_get()));
    953 	    __other._M_destruct();
    954 	  }
    955       }
    956 
    957       // Observers.
    958       constexpr const _Tp*
    959       operator->() const noexcept
    960       { return std::__addressof(this->_M_get()); }
    961 
    962       constexpr _Tp*
    963       operator->() noexcept
    964       { return std::__addressof(this->_M_get()); }
    965 
    966       constexpr const _Tp&
    967       operator*() const& noexcept
    968       { return this->_M_get(); }
    969 
    970       constexpr _Tp&
    971       operator*()& noexcept
    972       { return this->_M_get(); }
    973 
    974       constexpr _Tp&&
    975       operator*()&& noexcept
    976       { return std::move(this->_M_get()); }
    977 
    978       constexpr const _Tp&&
    979       operator*() const&& noexcept
    980       { return std::move(this->_M_get()); }
    981 
    982       constexpr explicit operator bool() const noexcept
    983       { return this->_M_is_engaged(); }
    984 
    985       constexpr bool has_value() const noexcept
    986       { return this->_M_is_engaged(); }
    987 
    988       constexpr const _Tp&
    989       value() const&
    990       {
    991 	if (this->_M_is_engaged())
    992 	  return this->_M_get();
    993 	__throw_bad_optional_access();
    994       }
    995 
    996       constexpr _Tp&
    997       value()&
    998       {
    999 	if (this->_M_is_engaged())
   1000 	  return this->_M_get();
   1001 	__throw_bad_optional_access();
   1002       }
   1003 
   1004       constexpr _Tp&&
   1005       value()&&
   1006       {
   1007 	if (this->_M_is_engaged())
   1008 	  return std::move(this->_M_get());
   1009 	__throw_bad_optional_access();
   1010       }
   1011 
   1012       constexpr const _Tp&&
   1013       value() const&&
   1014       {
   1015 	if (this->_M_is_engaged())
   1016 	  return std::move(this->_M_get());
   1017 	__throw_bad_optional_access();
   1018       }
   1019 
   1020       template<typename _Up>
   1021 	constexpr _Tp
   1022 	value_or(_Up&& __u) const&
   1023 	{
   1024 	  static_assert(is_copy_constructible_v<_Tp>);
   1025 	  static_assert(is_convertible_v<_Up&&, _Tp>);
   1026 
   1027 	  if (this->_M_is_engaged())
   1028 	    return this->_M_get();
   1029 	  else
   1030 	    return static_cast<_Tp>(std::forward<_Up>(__u));
   1031 	}
   1032 
   1033       template<typename _Up>
   1034 	constexpr _Tp
   1035 	value_or(_Up&& __u) &&
   1036 	{
   1037 	  static_assert(is_move_constructible_v<_Tp>);
   1038 	  static_assert(is_convertible_v<_Up&&, _Tp>);
   1039 
   1040 	  if (this->_M_is_engaged())
   1041 	    return std::move(this->_M_get());
   1042 	  else
   1043 	    return static_cast<_Tp>(std::forward<_Up>(__u));
   1044 	}
   1045 
   1046 #if __cpp_lib_optional >= 202110L
   1047       // [optional.monadic]
   1048 
   1049       template<typename _Fn>
   1050 	constexpr auto
   1051 	and_then(_Fn&& __f) &
   1052 	{
   1053 	  using _Up = remove_cvref_t<invoke_result_t<_Fn, _Tp&>>;
   1054 	  static_assert(__is_optional_v<remove_cvref_t<_Up>>,
   1055 			"the function passed to std::optional<T>::and_then "
   1056 			"must return a std::optional");
   1057 	  if (has_value())
   1058 	    return std::__invoke(std::forward<_Fn>(__f), **this);
   1059 	  else
   1060 	    return _Up();
   1061 	}
   1062 
   1063       template<typename _Fn>
   1064 	constexpr auto
   1065 	and_then(_Fn&& __f) const &
   1066 	{
   1067 	  using _Up = remove_cvref_t<invoke_result_t<_Fn, const _Tp&>>;
   1068 	  static_assert(__is_optional_v<_Up>,
   1069 			"the function passed to std::optional<T>::and_then "
   1070 			"must return a std::optional");
   1071 	  if (has_value())
   1072 	    return std::__invoke(std::forward<_Fn>(__f), **this);
   1073 	  else
   1074 	    return _Up();
   1075 	}
   1076 
   1077       template<typename _Fn>
   1078 	constexpr auto
   1079 	and_then(_Fn&& __f) &&
   1080 	{
   1081 	  using _Up = remove_cvref_t<invoke_result_t<_Fn, _Tp>>;
   1082 	  static_assert(__is_optional_v<remove_cvref_t<_Up>>,
   1083 			"the function passed to std::optional<T>::and_then "
   1084 			"must return a std::optional");
   1085 	  if (has_value())
   1086 	    return std::__invoke(std::forward<_Fn>(__f), std::move(**this));
   1087 	  else
   1088 	    return _Up();
   1089 	}
   1090 
   1091       template<typename _Fn>
   1092 	constexpr auto
   1093 	and_then(_Fn&& __f) const &&
   1094 	{
   1095 	  using _Up = remove_cvref_t<invoke_result_t<_Fn, const _Tp>>;
   1096 	  static_assert(__is_optional_v<remove_cvref_t<_Up>>,
   1097 			"the function passed to std::optional<T>::and_then "
   1098 			"must return a std::optional");
   1099 	  if (has_value())
   1100 	    return std::__invoke(std::forward<_Fn>(__f), std::move(**this));
   1101 	  else
   1102 	    return _Up();
   1103 	}
   1104 
   1105       template<typename _Fn>
   1106 	constexpr auto
   1107 	transform(_Fn&& __f) &
   1108 	{
   1109 	  using _Up = remove_cv_t<invoke_result_t<_Fn, _Tp&>>;
   1110 	  if (has_value())
   1111 	    return optional<_Up>(_Optional_func<_Fn>{__f}, **this);
   1112 	  else
   1113 	    return optional<_Up>();
   1114 	}
   1115 
   1116       template<typename _Fn>
   1117 	constexpr auto
   1118 	transform(_Fn&& __f) const &
   1119 	{
   1120 	  using _Up = remove_cv_t<invoke_result_t<_Fn, const _Tp&>>;
   1121 	  if (has_value())
   1122 	    return optional<_Up>(_Optional_func<_Fn>{__f}, **this);
   1123 	  else
   1124 	    return optional<_Up>();
   1125 	}
   1126 
   1127       template<typename _Fn>
   1128 	constexpr auto
   1129 	transform(_Fn&& __f) &&
   1130 	{
   1131 	  using _Up = remove_cv_t<invoke_result_t<_Fn, _Tp>>;
   1132 	  if (has_value())
   1133 	    return optional<_Up>(_Optional_func<_Fn>{__f}, std::move(**this));
   1134 	  else
   1135 	    return optional<_Up>();
   1136 	}
   1137 
   1138       template<typename _Fn>
   1139 	constexpr auto
   1140 	transform(_Fn&& __f) const &&
   1141 	{
   1142 	  using _Up = remove_cv_t<invoke_result_t<_Fn, const _Tp>>;
   1143 	  if (has_value())
   1144 	    return optional<_Up>(_Optional_func<_Fn>{__f}, std::move(**this));
   1145 	  else
   1146 	    return optional<_Up>();
   1147 	}
   1148 
   1149       template<typename _Fn> requires invocable<_Fn> && copy_constructible<_Tp>
   1150 	constexpr optional
   1151 	or_else(_Fn&& __f) const&
   1152 	{
   1153 	  using _Up = invoke_result_t<_Fn>;
   1154 	  static_assert(is_same_v<remove_cvref_t<_Up>, optional>,
   1155 			"the function passed to std::optional<T>::or_else "
   1156 			"must return a std::optional<T>");
   1157 
   1158 	  if (has_value())
   1159 	    return *this;
   1160 	  else
   1161 	    return std::forward<_Fn>(__f)();
   1162 	}
   1163 
   1164       template<typename _Fn> requires invocable<_Fn> && move_constructible<_Tp>
   1165 	constexpr optional
   1166 	or_else(_Fn&& __f) &&
   1167 	{
   1168 	  using _Up = invoke_result_t<_Fn>;
   1169 	  static_assert(is_same_v<remove_cvref_t<_Up>, optional>,
   1170 			"the function passed to std::optional<T>::or_else "
   1171 			"must return a std::optional<T>");
   1172 
   1173 	  if (has_value())
   1174 	    return std::move(*this);
   1175 	  else
   1176 	    return std::forward<_Fn>(__f)();
   1177 	}
   1178 #endif
   1179 
   1180       _GLIBCXX20_CONSTEXPR void reset() noexcept { this->_M_reset(); }
   1181 
   1182     private:
   1183 #if __cplusplus >= 202002L
   1184       template<typename _Up> friend class optional;
   1185 
   1186       template<typename _Fn, typename _Value>
   1187 	explicit constexpr
   1188 	optional(_Optional_func<_Fn> __f, _Value&& __v)
   1189 	{
   1190 	  this->_M_payload._M_apply(__f, std::forward<_Value>(__v));
   1191 	}
   1192 #endif
   1193     };
   1194 
   1195   template<typename _Tp>
   1196     using __optional_relop_t =
   1197       enable_if_t<is_convertible<_Tp, bool>::value, bool>;
   1198 
   1199   template<typename _Tp, typename _Up>
   1200     using __optional_eq_t = __optional_relop_t<
   1201       decltype(std::declval<const _Tp&>() == std::declval<const _Up&>())
   1202       >;
   1203 
   1204   template<typename _Tp, typename _Up>
   1205     using __optional_ne_t = __optional_relop_t<
   1206       decltype(std::declval<const _Tp&>() != std::declval<const _Up&>())
   1207       >;
   1208 
   1209   template<typename _Tp, typename _Up>
   1210     using __optional_lt_t = __optional_relop_t<
   1211       decltype(std::declval<const _Tp&>() < std::declval<const _Up&>())
   1212       >;
   1213 
   1214   template<typename _Tp, typename _Up>
   1215     using __optional_gt_t = __optional_relop_t<
   1216       decltype(std::declval<const _Tp&>() > std::declval<const _Up&>())
   1217       >;
   1218 
   1219   template<typename _Tp, typename _Up>
   1220     using __optional_le_t = __optional_relop_t<
   1221       decltype(std::declval<const _Tp&>() <= std::declval<const _Up&>())
   1222       >;
   1223 
   1224   template<typename _Tp, typename _Up>
   1225     using __optional_ge_t = __optional_relop_t<
   1226       decltype(std::declval<const _Tp&>() >= std::declval<const _Up&>())
   1227       >;
   1228 
   1229   // Comparisons between optional values.
   1230   template<typename _Tp, typename _Up>
   1231     constexpr auto
   1232     operator==(const optional<_Tp>& __lhs, const optional<_Up>& __rhs)
   1233     -> __optional_eq_t<_Tp, _Up>
   1234     {
   1235       return static_cast<bool>(__lhs) == static_cast<bool>(__rhs)
   1236 	     && (!__lhs || *__lhs == *__rhs);
   1237     }
   1238 
   1239   template<typename _Tp, typename _Up>
   1240     constexpr auto
   1241     operator!=(const optional<_Tp>& __lhs, const optional<_Up>& __rhs)
   1242     -> __optional_ne_t<_Tp, _Up>
   1243     {
   1244       return static_cast<bool>(__lhs) != static_cast<bool>(__rhs)
   1245 	|| (static_cast<bool>(__lhs) && *__lhs != *__rhs);
   1246     }
   1247 
   1248   template<typename _Tp, typename _Up>
   1249     constexpr auto
   1250     operator<(const optional<_Tp>& __lhs, const optional<_Up>& __rhs)
   1251     -> __optional_lt_t<_Tp, _Up>
   1252     {
   1253       return static_cast<bool>(__rhs) && (!__lhs || *__lhs < *__rhs);
   1254     }
   1255 
   1256   template<typename _Tp, typename _Up>
   1257     constexpr auto
   1258     operator>(const optional<_Tp>& __lhs, const optional<_Up>& __rhs)
   1259     -> __optional_gt_t<_Tp, _Up>
   1260     {
   1261       return static_cast<bool>(__lhs) && (!__rhs || *__lhs > *__rhs);
   1262     }
   1263 
   1264   template<typename _Tp, typename _Up>
   1265     constexpr auto
   1266     operator<=(const optional<_Tp>& __lhs, const optional<_Up>& __rhs)
   1267     -> __optional_le_t<_Tp, _Up>
   1268     {
   1269       return !__lhs || (static_cast<bool>(__rhs) && *__lhs <= *__rhs);
   1270     }
   1271 
   1272   template<typename _Tp, typename _Up>
   1273     constexpr auto
   1274     operator>=(const optional<_Tp>& __lhs, const optional<_Up>& __rhs)
   1275     -> __optional_ge_t<_Tp, _Up>
   1276     {
   1277       return !__rhs || (static_cast<bool>(__lhs) && *__lhs >= *__rhs);
   1278     }
   1279 
   1280 #ifdef __cpp_lib_three_way_comparison
   1281   template<typename _Tp, three_way_comparable_with<_Tp> _Up>
   1282     constexpr compare_three_way_result_t<_Tp, _Up>
   1283     operator<=>(const optional<_Tp>& __x, const optional<_Up>& __y)
   1284     {
   1285       return __x && __y ? *__x <=> *__y : bool(__x) <=> bool(__y);
   1286     }
   1287 #endif
   1288 
   1289   // Comparisons with nullopt.
   1290   template<typename _Tp>
   1291     constexpr bool
   1292     operator==(const optional<_Tp>& __lhs, nullopt_t) noexcept
   1293     { return !__lhs; }
   1294 
   1295 #ifdef __cpp_lib_three_way_comparison
   1296   template<typename _Tp>
   1297     constexpr strong_ordering
   1298     operator<=>(const optional<_Tp>& __x, nullopt_t) noexcept
   1299     { return bool(__x) <=> false; }
   1300 #else
   1301   template<typename _Tp>
   1302     constexpr bool
   1303     operator==(nullopt_t, const optional<_Tp>& __rhs) noexcept
   1304     { return !__rhs; }
   1305 
   1306   template<typename _Tp>
   1307     constexpr bool
   1308     operator!=(const optional<_Tp>& __lhs, nullopt_t) noexcept
   1309     { return static_cast<bool>(__lhs); }
   1310 
   1311   template<typename _Tp>
   1312     constexpr bool
   1313     operator!=(nullopt_t, const optional<_Tp>& __rhs) noexcept
   1314     { return static_cast<bool>(__rhs); }
   1315 
   1316   template<typename _Tp>
   1317     constexpr bool
   1318     operator<(const optional<_Tp>& /* __lhs */, nullopt_t) noexcept
   1319     { return false; }
   1320 
   1321   template<typename _Tp>
   1322     constexpr bool
   1323     operator<(nullopt_t, const optional<_Tp>& __rhs) noexcept
   1324     { return static_cast<bool>(__rhs); }
   1325 
   1326   template<typename _Tp>
   1327     constexpr bool
   1328     operator>(const optional<_Tp>& __lhs, nullopt_t) noexcept
   1329     { return static_cast<bool>(__lhs); }
   1330 
   1331   template<typename _Tp>
   1332     constexpr bool
   1333     operator>(nullopt_t, const optional<_Tp>& /* __rhs */) noexcept
   1334     { return false; }
   1335 
   1336   template<typename _Tp>
   1337     constexpr bool
   1338     operator<=(const optional<_Tp>& __lhs, nullopt_t) noexcept
   1339     { return !__lhs; }
   1340 
   1341   template<typename _Tp>
   1342     constexpr bool
   1343     operator<=(nullopt_t, const optional<_Tp>& /* __rhs */) noexcept
   1344     { return true; }
   1345 
   1346   template<typename _Tp>
   1347     constexpr bool
   1348     operator>=(const optional<_Tp>& /* __lhs */, nullopt_t) noexcept
   1349     { return true; }
   1350 
   1351   template<typename _Tp>
   1352     constexpr bool
   1353     operator>=(nullopt_t, const optional<_Tp>& __rhs) noexcept
   1354     { return !__rhs; }
   1355 #endif // three-way-comparison
   1356 
   1357   // Comparisons with value type.
   1358   template<typename _Tp, typename _Up>
   1359     constexpr auto
   1360     operator==(const optional<_Tp>& __lhs, const _Up& __rhs)
   1361     -> __optional_eq_t<_Tp, _Up>
   1362     { return __lhs && *__lhs == __rhs; }
   1363 
   1364   template<typename _Tp, typename _Up>
   1365     constexpr auto
   1366     operator==(const _Up& __lhs, const optional<_Tp>& __rhs)
   1367     -> __optional_eq_t<_Up, _Tp>
   1368     { return __rhs && __lhs == *__rhs; }
   1369 
   1370   template<typename _Tp, typename _Up>
   1371     constexpr auto
   1372     operator!=(const optional<_Tp>& __lhs, const _Up& __rhs)
   1373     -> __optional_ne_t<_Tp, _Up>
   1374     { return !__lhs || *__lhs != __rhs; }
   1375 
   1376   template<typename _Tp, typename _Up>
   1377     constexpr auto
   1378     operator!=(const _Up& __lhs, const optional<_Tp>& __rhs)
   1379     -> __optional_ne_t<_Up, _Tp>
   1380     { return !__rhs || __lhs != *__rhs; }
   1381 
   1382   template<typename _Tp, typename _Up>
   1383     constexpr auto
   1384     operator<(const optional<_Tp>& __lhs, const _Up& __rhs)
   1385     -> __optional_lt_t<_Tp, _Up>
   1386     { return !__lhs || *__lhs < __rhs; }
   1387 
   1388   template<typename _Tp, typename _Up>
   1389     constexpr auto
   1390     operator<(const _Up& __lhs, const optional<_Tp>& __rhs)
   1391     -> __optional_lt_t<_Up, _Tp>
   1392     { return __rhs && __lhs < *__rhs; }
   1393 
   1394   template<typename _Tp, typename _Up>
   1395     constexpr auto
   1396     operator>(const optional<_Tp>& __lhs, const _Up& __rhs)
   1397     -> __optional_gt_t<_Tp, _Up>
   1398     { return __lhs && *__lhs > __rhs; }
   1399 
   1400   template<typename _Tp, typename _Up>
   1401     constexpr auto
   1402     operator>(const _Up& __lhs, const optional<_Tp>& __rhs)
   1403     -> __optional_gt_t<_Up, _Tp>
   1404     { return !__rhs || __lhs > *__rhs; }
   1405 
   1406   template<typename _Tp, typename _Up>
   1407     constexpr auto
   1408     operator<=(const optional<_Tp>& __lhs, const _Up& __rhs)
   1409     -> __optional_le_t<_Tp, _Up>
   1410     { return !__lhs || *__lhs <= __rhs; }
   1411 
   1412   template<typename _Tp, typename _Up>
   1413     constexpr auto
   1414     operator<=(const _Up& __lhs, const optional<_Tp>& __rhs)
   1415     -> __optional_le_t<_Up, _Tp>
   1416     { return __rhs && __lhs <= *__rhs; }
   1417 
   1418   template<typename _Tp, typename _Up>
   1419     constexpr auto
   1420     operator>=(const optional<_Tp>& __lhs, const _Up& __rhs)
   1421     -> __optional_ge_t<_Tp, _Up>
   1422     { return __lhs && *__lhs >= __rhs; }
   1423 
   1424   template<typename _Tp, typename _Up>
   1425     constexpr auto
   1426     operator>=(const _Up& __lhs, const optional<_Tp>& __rhs)
   1427     -> __optional_ge_t<_Up, _Tp>
   1428     { return !__rhs || __lhs >= *__rhs; }
   1429 
   1430 #ifdef __cpp_lib_three_way_comparison
   1431   template<typename _Tp, typename _Up>
   1432     requires (!__is_optional_v<_Up>)
   1433       && requires { typename compare_three_way_result_t<_Tp, _Up>; }
   1434       && three_way_comparable_with<_Tp, _Up>
   1435     constexpr compare_three_way_result_t<_Tp, _Up>
   1436     operator<=>(const optional<_Tp>& __x, const _Up& __v)
   1437     { return bool(__x) ? *__x <=> __v : strong_ordering::less; }
   1438 #endif
   1439 
   1440   // Swap and creation functions.
   1441 
   1442   // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
   1443   // 2748. swappable traits for optionals
   1444   template<typename _Tp>
   1445     _GLIBCXX20_CONSTEXPR
   1446     inline enable_if_t<is_move_constructible_v<_Tp> && is_swappable_v<_Tp>>
   1447     swap(optional<_Tp>& __lhs, optional<_Tp>& __rhs)
   1448     noexcept(noexcept(__lhs.swap(__rhs)))
   1449     { __lhs.swap(__rhs); }
   1450 
   1451   template<typename _Tp>
   1452     enable_if_t<!(is_move_constructible_v<_Tp> && is_swappable_v<_Tp>)>
   1453     swap(optional<_Tp>&, optional<_Tp>&) = delete;
   1454 
   1455   template<typename _Tp>
   1456     constexpr
   1457     enable_if_t<is_constructible_v<decay_t<_Tp>, _Tp>,
   1458 		optional<decay_t<_Tp>>>
   1459     make_optional(_Tp&& __t)
   1460     noexcept(is_nothrow_constructible_v<optional<decay_t<_Tp>>, _Tp>)
   1461     { return optional<decay_t<_Tp>>{ std::forward<_Tp>(__t) }; }
   1462 
   1463   template<typename _Tp, typename... _Args>
   1464     constexpr
   1465     enable_if_t<is_constructible_v<_Tp, _Args...>,
   1466 		optional<_Tp>>
   1467     make_optional(_Args&&... __args)
   1468     noexcept(is_nothrow_constructible_v<_Tp, _Args...>)
   1469     { return optional<_Tp>{ in_place, std::forward<_Args>(__args)... }; }
   1470 
   1471   template<typename _Tp, typename _Up, typename... _Args>
   1472     constexpr
   1473     enable_if_t<is_constructible_v<_Tp, initializer_list<_Up>&, _Args...>,
   1474 		optional<_Tp>>
   1475     make_optional(initializer_list<_Up> __il, _Args&&... __args)
   1476     noexcept(is_nothrow_constructible_v<_Tp, initializer_list<_Up>&, _Args...>)
   1477     { return optional<_Tp>{ in_place, __il, std::forward<_Args>(__args)... }; }
   1478 
   1479   // Hash.
   1480 
   1481   template<typename _Tp, typename _Up = remove_const_t<_Tp>,
   1482 	   bool = __poison_hash<_Up>::__enable_hash_call>
   1483     struct __optional_hash_call_base
   1484     {
   1485       size_t
   1486       operator()(const optional<_Tp>& __t) const
   1487       noexcept(noexcept(hash<_Up>{}(*__t)))
   1488       {
   1489 	// We pick an arbitrary hash for disengaged optionals which hopefully
   1490 	// usual values of _Tp won't typically hash to.
   1491 	constexpr size_t __magic_disengaged_hash = static_cast<size_t>(-3333);
   1492 	return __t ? hash<_Up>{}(*__t) : __magic_disengaged_hash;
   1493       }
   1494     };
   1495 
   1496   template<typename _Tp, typename _Up>
   1497     struct __optional_hash_call_base<_Tp, _Up, false> {};
   1498 
   1499   template<typename _Tp>
   1500     struct hash<optional<_Tp>>
   1501     : private __poison_hash<remove_const_t<_Tp>>,
   1502       public __optional_hash_call_base<_Tp>
   1503     {
   1504       using result_type [[__deprecated__]] = size_t;
   1505       using argument_type [[__deprecated__]] = optional<_Tp>;
   1506     };
   1507 
   1508   template<typename _Tp>
   1509     struct __is_fast_hash<hash<optional<_Tp>>> : __is_fast_hash<hash<_Tp>>
   1510     { };
   1511 
   1512   /// @}
   1513 
   1514 #if __cpp_deduction_guides >= 201606
   1515   template <typename _Tp> optional(_Tp) -> optional<_Tp>;
   1516 #endif
   1517 
   1518 _GLIBCXX_END_NAMESPACE_VERSION
   1519 } // namespace std
   1520 
   1521 #endif // __cpp_lib_optional
   1522 
   1523 #endif // _GLIBCXX_OPTIONAL
   1524