【C++】缺省（默认）参数

news2024/9/19 21:39:24

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一、概念

二、全缺省（Fully Defaulted Parameters）

三、半缺省（Partially Defaulted Parameters）

四、缺省参数 VS typedef

优劣对比

适用场景：

代码示例对比：

总结

共勉

一、概念

缺省参数是声明或定义函数时为函数的参数指定一个缺省值。在调用该函数时，如果没有指定实参则采用该形参的缺省值，否则使用指定的实参。在C++中，缺省参数也叫默认参数，主要就是指函数在声明时可以为参数提供一个默认值。如果调用函数时未传递该参数，编译器会使用提供的默认值。根据传递参数的情况，可以分为全缺省和半缺省。

规则结论注意：

半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔着给，例如，不允许第一个参数有默认值，第二个参数没有。
如果某个参数有默认值，在后面的所有参数也必须有默认值。

缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现。如果声明与定义位置同时出现，恰巧两个位置提供的值不同，那编译器就无法确定到底该用那个缺省值。
只能在函数声明中定义，不能在函数定义体中重复定义。

缺省值必须是常量或者全局变量

C语言不支持（编译器不支持）

二、全缺省（Fully Defaulted Parameters）

全缺省是指函数的所有参数都有默认值。在调用函数时，调用者可以选择不传递任何参数。

代码示例：

#include <iostream>

void display(int a = 10, int b = 20) {
    std::cout << "a: " << a << ", b: " << b << std::endl;
}

int main() {
    display();  // 使用全部默认参数: a = 10, b = 20
    return 0;
}
在这个例子中，display函数的两个参数 a 和 b 都有默认值，
因此可以直接调用 display() 而不传入任何参数。

#include <iostream>

// 所有参数都有默认值
void printMessage(std::string message = "Hello", int times = 1) {
    for (int i = 0; i < times; ++i) {
        std::cout << message << std::endl;
    }
}

int main() {
    printMessage(); // 使用 "Hello" 和 1
    printMessage("Hi"); // 使用 "Hi" 和 1
    printMessage("Hi", 3); // 使用 "Hi" 和 3
    return 0;
}
在这个例子中，函数 printMessage 可以在没有参数、只有一个参数或传递所有参数的情况下被调用。

三、半缺省（Partially Defaulted Parameters）

半缺省是指函数部分参数有默认值，调用时可以省略部分参数，但必须从右向左按顺序省略。也就是说，左边的参数如果没有默认值，调用时必须传递。

#include <iostream>

void display(int a, int b = 20) {
    std::cout << "a: " << a << ", b: " << b << std::endl;
}

int main() {
    display(5);  // 使用部分默认参数: a = 5, b = 20
    return 0;
}
在这个例子中，display的第一个参数 a 没有默认值，调用时必须传入 a 的值，
但第二个参数 b 有默认值，因此可以省略。

#include <iostream>

// 只有第二个参数有默认值
void displayInfo(std::string name, int age = 18) {
    std::cout << "Name: " << name << ", Age: " << age << std::endl;
}

int main() {
    displayInfo("John"); // 使用 "John" 和 18
    displayInfo("Alice", 25); // 使用 "Alice" 和 25
    return 0;
}
在这个例子中，name 参数没有默认值，调用时必须提供；
而 age 参数有默认值，因此可以省略。

错误示例：缺省参数同时出现在声明和定义中

#include <iostream>

// 函数声明：这里为参数 b 提供了默认值 20
void display(int a, int b = 20);

// 函数定义：这里又为参数 b 提供了不同的默认值 30
void display(int a, int b = 30) {
    std::cout << "a = " << a << ", b = " << b << std::endl;
}

int main() {
    display(5);  // 编译器不知道该使用 b = 20 还是 b = 30
    return 0;
}

正确示例：将缺省参数仅放在声明中

#include <iostream>

// 函数声明：为参数 b 提供默认值 20
void display(int a, int b = 20);

// 函数定义：不再为参数 b 提供默认值
void display(int a, int b) {
    std::cout << "a = " << a << ", b = " << b << std::endl;
}

int main() {
    display(5);       // 使用 a = 5, b = 20（默认值）
    display(5, 15);   // 使用 a = 5, b = 15（传递了第二个参数）
    return 0;
}

四、缺省参数 VS typedef

typedef 是一种为现有类型定义别名的方式，与缺省参数属于不同的概念。两者对比如下：

功能不同：缺省参数是给函数参数提供默认值，typedef 则是为复杂或常用的类型提供别名。
用途不同：缺省参数用于减少函数调用时传参的复杂性，而 typedef 则用于简化代码中的类型定义。

优劣对比

缺省参数的优点：

可以简化函数的调用，使代码更具可读性和灵活性。
在设计库或框架时，通过默认参数为用户提供合理的默认行为。

缺省参数的缺点：

过度使用可能导致代码难以理解，尤其是在多个重载函数之间混用默认参数时。
改变默认值可能导致已有代码的行为发生变化，维护起来要小心。

typedef的优点：

可以简化复杂类型（如指针、函数指针、模板实例）的书写，使代码更加简洁明了。
提高代码的可维护性，修改类型定义时只需改动一处。

typedef的缺点：

别名可能降低代码的直观性，尤其是在大量使用别名的情况下。

适用场景：

缺省参数主要用于函数参数的简化和灵活调用。
typedef主要用于定义复杂类型的别名，简化类型声明的书写，特别是在涉及到指针和模板时。

代码示例对比：

使用缺省参数的例子：

#include <iostream>

void display(int a = 10, int b = 20) {
    std::cout << "a = " << a << ", b = " << b << std::endl;
}

int main() {
    display();       // 输出 a = 10, b = 20（使用默认值）
    display(5);      // 输出 a = 5, b = 20（a被赋值为5，b使用默认值）
    display(5, 15);  // 输出 a = 5, b = 15（两者都传递了参数）
    return 0;
}

使用 typedef 的例子：

#include <iostream>

// 定义一个函数指针类型，接受两个 int 参数，返回 int
typedef int (*Operation)(int, int);

// 两个简单的函数
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int multiply(int a, int b) {
    return a * b;
}

void displayResult(Operation op, int x, int y) {
    std::cout << "Result: " << op(x, y) << std::endl;
}

int main() {
    Operation op1 = add;         // 使用 typedef 定义的函数指针
    Operation op2 = multiply;    // 使用另一个函数

    displayResult(op1, 3, 4);    // 输出 Result: 7
    displayResult(op2, 3, 4);    // 输出 Result: 12
    return 0;
}