C++ BGL邻接表中返回空边描述符的实现方案

Boost Graph库没有提供统一的graph_traits<G>::null_edge()常量，是因为不同图实现的边描述符类型差异较大，无法定义通用的无效默认值，但可以通过以下三种常用方案实现需求：

• 方案1：C++17及以上版本使用std::optional包装返回值（最推荐）
  这是类型最安全的实现，无需依赖边描述符的底层实现细节，查询成功返回对应边描述符，失败返回std::nullopt即可。
  示例代码：

  #include <optional>
  #include <boost/graph/adjacency_list.hpp>
  #include <boost/graph/graph_traits.hpp>
  
  using Graph = boost::adjacency_list<boost::vecS, boost::vecS, boost::undirectedS>;
  using VertexDesc = boost::graph_traits<Graph>::vertex_descriptor;
  using EdgeDesc = boost::graph_traits<Graph>::edge_descriptor;
  
  std::optional<EdgeDesc> get_edge_by_vertex(const Graph& g, VertexDesc u, VertexDesc v) {
      auto [find_res, exist] = boost::edge(u, v, g);
      return exist ? std::optional(find_res) : std::nullopt;
  }
  

  调用时通过has_value()判断是否查到有效边即可。

• 方案2：自定义空边常量（兼容C++11及更早版本）
  对于Boost内置的所有常用图类型（adjacency_list、adjacency_matrix等），默认构造的边描述符和所有有效边描述符都不相等，可以自行封装全局的空边生成函数：
  示例代码：

  template <typename Graph>
  inline typename boost::graph_traits<Graph>::edge_descriptor null_edge() {
      return typename boost::graph_traits<Graph>::edge_descriptor();
  }
  

  查询失败时直接返回null_edge<Graph>()，判断时将返回值和null_edge<Graph>()比较即可确认是否为有效边。

• 方案3：直接返回pair<EdgeDesc, bool>
  完全复用Boost内置edge()接口的返回格式，第二个bool值标记边是否存在，无需引入额外依赖，适合需要兼容老版本C++的场景。

注意：如果使用自定义实现的Boost兼容图类型，需要先确认默认构造的边描述符确实与所有有效边描述符不相等，再使用方案2。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者eddy