《深入理解C++11:C++ 11新特性解析与应用》——2.11 模板函数的默认模板参数

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。

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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。

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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。

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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。

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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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