C++11 函數模板的默認模板參數

類模板：通用的類描述（使用泛型來定義類），進行實例化時，其中的泛型再用具體的類型替換。

函數模板：通用的函數描述（使用泛型來定義函數），進行實例化時，其中的泛型再用具體的類型替換。

【1】C++98標准中兩者的區別

函數模板和類模板在C++98標准中一起被引入，兩者區別主要在於：

在類模板聲明時，標准允許其有默認模板參數。而函數模板卻不支持。

默認模板參數的作用如同函數的默認形參。不過在C++11中，這一限制已經被解除了，如下例所示：

void DefParm(int m = 3) {} // c++98編譯通過，c++11編譯通過

template <typename T = int>
class DefClass {};        // c++98編譯通過，c++11編譯通過

template <typename T = int>
void DefTempParm() {};    // c++98編譯失敗，c++11編譯通過

可以看到，DefTempParm函數模板擁有一個默認模板參數（類型int）。

使用僅支持C++98的編譯器編譯，DefTempParm的編譯會失敗，而支持C++11的編譯器則無問題。

【2】C++11標准中兩者的區別

盡管C++11支持了函數模板的默認模板參數，不過在語法上，兩者還是存在區別：

類模板在為多個默認模板參數聲明指定默認值時，必須遵照“從右往左”的規則進行指定。

而這個規則對函數模板來說並不是必須的。示例如下：

template <typename T1, typename T2 = int>
class DefClass1 {};

template <typename T1 = int, typename T2>
class DefClass2 {};  // ERROR: 無法通過編譯：因為模板參數的默認值沒有遵循“由右往左”的規則

template <typename T, int i = 0>
class DefClass3 {};

template <int i = 0, typename T>
class DefClass4 {};  // ERROR: 無法通過編譯：因為模板參數的默認值沒有遵循“由右往左”的規則

template <typename T1 = int, typename T2>
void DefFunc1(T1 a, T2 b) {}; // OK 函數模板不用遵循“由右往左”的規則

template <int i = 0, typename T>
void DefFunc2(T a) {};  // OK 函數模板不用遵循“由右往左”的規則

可以看到，不按照從右往左定義默認類模板參數的模板類DefClass2和DefClass4都無法通過編譯。

而對於函數模板來說，默認模板參數的位置則比較隨意。

DefFunc1和DefFunc2都為第一個模板參數定義了默認參數，而第二個模板參數的默認值並沒有定義，C++11編譯器卻認為沒有問題。

函數模板的參數推導規則也並不復雜。簡單地講：如果能夠從函數實參中推導出類型的話，那么默認模板參數就不會被使用，反之，默認模板參數則可能會被使用。

如下示例：

template <class T, class U = double>
void f(T t = 0, U u = 0) {};
void g() 
{
    f(1, 'c'); // f<int, char>(1, 'c') 
    f(1);      // f<int, double>(1, 0), 使用了默認模板參數double
    f();       // 錯誤: T無法被推導出來
    f<int>();  // f<int, double>(0, 0), 使用了默認模板參數double
    f<int, char>(); // f<int, char>(0, 0)
}

定義了一個函數模板f，f同時使用了默認模板參數和默認函數參數。

可以看到，由於函數的模板參數可以由函數的實參推導而出:

在f(1)這個函數調用中，實例化出了模板函數的調用應該為f<int, double>(1, 0)，其中，第二個類型參數U使用了默認的模板類型參數double，而函數實參則為默認值0。

類似地，f<int>()實例化出的模板函數第二參數類型為double，值為0。

而表達式f()由於第一類型參數T的無法推導，從而導致了編譯的失敗。

而通過這個例子也可以看到，默認模板參數通常是需要跟默認函數參數一起使用的。

還有一點應該注意：模板函數的默認形參值不是模板參數推導的依據。函數模板參數的選擇，終究是由函數的實參推導而來的。

 

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順序 選擇 循環 總結