为什么以后不能在模板函数中添加默认参数？

Question

C++ 标准第 8.3.6.4 节说

For non-template functions, default arguments can be added in later declarations of a function in the same scope. [...]

但我的问题是为什么模板函数不允许这样做？不允许在模板函数的相同范围内的后续声明中添加默认参数的理由是什么？

考虑这个编译良好的程序。（非模板函数）（查看现场演示 here.）

#include <iostream>

int f(int a,int b,int c=3);
int f(int a,int b=9,int c); // default argument in middle, ok allowed

int main()
{
    f(3);
    f(3,6);
    f(3,6,9);
    return 0;
}

int f(int a,int b,int c)
{
    std::cout<<a<<' '<<b<<' '<<c<<'\n';
    return 0;
}

但是下面编译失败。（模板函数）（查看现场演示 here.）

#include <iostream>

template <typename T> 
void f(T a,int b,int c=3);
template <typename T> 
void f(T a,int b=9,int c); // compiler error why???

int main()
{
    f(3);
    f(3,6);
    f(3,6,9);
    return 0;
}

template <typename T> 
void f(T a,int b,int c)
{
    std::cout<<a<<' '<<b<<' '<<c<<'\n';
}

Answer 1

因为根本不可能。

为了实现您的目标，编译器必须实现一个函数，给定两个模板函数，returns无论它们是否是相同的函数。问题是这个功能无法实现。

对于常规的非模板函数，这是一个糟糕的想法，但仍然可行，因为您只需要匹配参数类型和完成的工作。

不幸的是，对于模板函数，这变得……更棘手。考虑：

template<typename T> void f(T t);
template<typename U> std::enable_if_t<std::is_same<U, int>::value> f(U u = U());

可以看出他们大概声明了同一个函数，如果 T就是int。否则，他们不会。与默认模板参数和类似事物的交互有更多问题，但长话短说，这对于模板来说是不可判定的。

Answer 2

这是在标准化过程中很早就添加的历史限制（它存在于 C++98 中，但不存在于 ARM 中）。

我不记得确切的原因（我的同事也不记得，几乎可以肯定他在做出决定时在场）。不过，我有一个猜测...

那时，all-but-one 编译器通过解析重放标记来实例化模板。一些几乎没有解析的模板。考虑：

template<class T> struct S {
  T f(T);  // (1)
};
template<class T> T S<T>::f(T p = 42) { return p; }  // (2)
S<int> s;  // Causes the "real" parsing of (1), but not (2).
int r = s.f();  // (3)

解析调用 (3) 时，旧版编译器通常只能访问实例化声明 (1)，而 (2) 仍未真正解析（只是令牌缓冲）。因此，此类编译器不知道 (3) 中添加的默认参数。

委员会是否出于谨慎而决定更普遍地禁止在模板中添加默认参数。

这种限制在今天可能不太（在技术上）合理，因为其他标准要求导致需要以其通用形式解析模板（尽管，例如，MSVC 仍然不这样做 AFAICT）。也就是说，实现起来可能仍然有点痛苦，因为现在可能必须在各种不同的上下文中实例化默认参数。

为什么以后不能在模板函数中添加默认参数？

Why default argument can't be added later in template functions?

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