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

include ＜iostream＞

using namespace std;

//定义一个函数模板

template＜typename T＞void TempFun(T a){

cout＜＜a＜＜endl;

}

int main(){

TempFun(1);//1,(实例化为TempFun＜const int＞(1))

TempFun("1");//1,(实例化为TempFun＜const char*＞("1"))

}

//编译选项:g++2-11-1.cpp

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＜const int＞(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

void DefParm(int m=3){}//c++98编译通过，c++11编译通过

template＜typename T=int＞

class DefClass{};//c++98编译通过，c++11编译通过

template＜typename T=int＞

void DefTempParm(){};//c++98编译失败，c++11编译通过

//编译选项:g++ -c-std=c++11 2-11-1.cpp

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

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

template＜typename T1=int,typename T2＞class DefClass2;//无法通过编译

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

template＜int i=0,typename T＞class DefClass4;//无法通过编译

template＜typename T1=int,typename T2＞void DefFunc1(T1 a,T2 b);

template＜int i=0,typename T＞void DefFunc2(T a);

//编译选项:g++ -c-std=c++11 2-11-2.cpp

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

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),使用了默认模板参数double

f();//错误:T无法被推导出来

f＜int＞();//f＜int,double＞(0,0),使用了默认模板参数double

f＜int,char＞();//f＜int,char＞(0,0)

}

//编译选项:g++ -std=c++11 2-11-3.cpp

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＜int,double＞(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＜int＞()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。