2.11　模板函数的默认模板参数

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在C++11中模板和函数一样，可以有默认的参数。这就带来了一定的复杂性。我可以通过代码清单2-26所示的这个简单的模板函数的例子来回顾一下函数模板的定义。

代码清单2-26

1. #include iostream> 
2. using namespace std;  
3.  
4. // 定义一个函数模板  
5. template typename T> void TempFun(T a) {  
6.     cout  a  endl;  
7. }  
8.  
9. int main() {  
10.     TempFun(1);     // 1, (实例化为TempFunconst int>(1))  
11.     TempFun('1');   // 1, (实例化为TempFunconst char *>('1'))  
12. }  
13. // 编译选项:g++ 2-11-1.cpp  
14.  

在代码清单2-26中，当编译器解析到函数调用fun(1)的时候，发现fun是一个函数模板。这时候编译器就会根据实参1的类型const int推导实例化出模板函数void TempFun(int)，再进行调用。相应的，对于fun('1')来说也是类似的，不过编译器实例化出的模板函数的参数的类型将是const char *。

函数模板在C++98中与类模板一起被引入，不过在模板类声明的时候，标准允许其有默认模板参数。默认的模板参数的作用好比函数的默认形参。然而由于种种原因，C++98标准却不支持函数模板的默认模板参数。不过在C++11中，这一限制已经被解除了，我们可以看看下面这个例子，如代码清单2-27所示。

代码清单2-27

1. void DefParm(int m = 3) {}  // c++98编译通过，c++11编译通过  
2. template typename T = int> 
3.     class DefClass {};      // c++98编译通过，c++11编译通过  
4. template typename T = int> 
5.     void DefTempParm() {};  // c++98编译失败，c++11编译通过  
6. // 编译选项:g++ -c -std=c++11 2-11-1.cpp  
7.  

可以看到，DefTempParm函数模板拥有一个默认参数。使用仅支持C++98的编译器编译，DefTempParm的编译会失败，而支持C++11的编译器则毫无问题。不过在语法上，与类模板有些不同的是，在为多个默认模板参数声明指定默认值的时候，程序员必须遵照“从右往左”的规则进行指定。而这个条件对函数模板来说并不是必须的，如代码清单2-28所示。

代码清单2-28

1. templatetypename T1, typename T2 = int> class DefClass1;  
2. templatetypename T1 = int, typename T2> class DefClass2;   // 无法通过编译  
3.  
4. templatetypename T, int i = 0> class DefClass3;  
5. templateint i = 0, typename T> class DefClass4;            // 无法通过编译  
6.  
7. templatetypename T1 = int, typename T2> void DefFunc1(T1 a, T2 b);  
8. templateint i = 0, typename T> void DefFunc2(T a);  
9. // 编译选项:g++ -c -std=c++11 2-11-2.cpp  
10.  

从代码清单2-28中可以看到，不按照从右往左定义默认类模板参数的模板类DefClass2和DefClass4都无法通过编译。而对于函数模板来说，默认模板参数的位置则比较随意。可以看到DefFunc1和DefFunc2都为第一个模板参数定义了默认参数，而第二个模板参数的默认值并没有定义，C++11编译器却认为没有问题。

函数模板的参数推导规则也并不复杂。简单地讲，如果能够从函数实参中推导出类型的话，那么默认模板参数就不会被使用，反之，默认模板参数则可能会被使用。我们可以看看下面这个来自于C++11标准草案的例子，如代码清单2-29所示。

代码清单2-29

1. template class T, class U = double> 
2. void f(T t = 0, U u = 0);  
3.  
4. void g() {  
5.     f(1, 'c');      // fint,char>(1,'c')  
6.     f(1);           // fint,double>(1,0), 使用了默认模板参数double  
7.     f();            // 错误: T无法被推导出来  
8.     fint>();       // fint,double>(0,0), 使用了默认模板参数double  
9.     fint,char>();  // fint,char>(0,0)  
10. }  
11. // 编译选项:g++ -std=c++11 2-11-3.cpp  
12.  

在代码清单2-29中，我们定义了一个函数模板f，f同时使用了默认模板参数和默认函数参数。可以看到，由于函数的模板参数可以由函数的实参推导而出，所以在f(1)这个函数调用中，我们实例化出了模板函数的调用应该为f(1,0)，其中，第二个类型参数U使用了默认的模板类型参数double，而函数实参则为默认值0。类似地， f()实例化出的模板函数第二参数类型为double，值为0。而表达式f()由于第一类型参数T的无法推导，从而导致了编译的失败。而通过这个例子我们也可以看到，默认模板参数通常是需要跟默认函数参数一起使用的。

还有一点应该强调一下，模板函数的默认形参不是模板参数推导的依据。函数模板参数的选择，总是由函数的实参推导而来的，这点读者在使用中应当注意。

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