本文主要介绍了默认模板参数，以及如何在类模板和函数模板上使用它，最后还介绍了decltype()关键字。

介绍

在定义模板时，除了可以定义类型T，还能定义一些模板参数。例如在构造一个vector时，我们实际上使用了它的默认分配器。

使用

函数模板

默认模板参数就和普通函数的默认参数一样，一旦一个参数有了默认参数，它之后的参数都必须有默认参数。

给刚刚写的函数模板加一个默认参数：

using func_type = std::function<void(int&)>;
template<typename iter_type, typename func_type = func_type>
void for_each(iter_type first, iter_type last, func_type func = [](int& elem) {
	++elem;
})
{
	for (auto iter = first; iter != last; ++iter)
	{
		func(*iter);
	}
}

然后就能不指定第三个参数直接用了：

mystd::for_each(ivec.begin(), ivec.end());

类模板

也很简单，例如可以效仿std::vector，给自己的vector也加一个allocator：

template<typename T, typename allocator_type = std::allocator<T>>
class MyVector
{
public:
	template<typename T2>
	void outPut(const T2& elem);
};

// 类外定义
template<typename T, typename allocator_type>
template<typename T2>
void MyVector<T, allocator_type>::outPut(const T2& elem)
{
	std::cout << elem << std::endl;
}

decltype关键字

有个比较大小的函数模板：

template <typename T1, typename T2, typename RT>
RT max(const T1& a, const T2& b)
{
	return a > b ? a : b;
}

此时使用它会报错（例如max(1, 1.2)），因为编译器可以推导出T1和T2的类型，但RT的类型无法推导出来。因此可以给RT一个默认模板参数（如 RT = double）以“解决”问题，但这种代码必然没有鲁棒性，如果比较的是字符串呢。

这时候 decltype便派上用场，该关键字可以获取表达式的类型，由于它是不求值操作数，会让括号内的东西不会被求值，所以不必担心效率问题：

template <typename T1, typename T2, typename RT = decltype(true ? T1{} : T2{})>
RT max(const T1& a, const T2& b)
{
	return a > b ? a : b;
}

如上述代码所示，decltype尝试获取表达式true ? T1{} : T2{}的类型，这里利用到三目表达式的类型返回规则，会 返回T1和T2的公共类型（例如int和double会返回double）。其实这段代码还是有缺点的，例如这里的T1和T2类型如果没有默认构造函数就会报错，在后面的文章会用到std::declval来优化这一点。

上面那一堆模板参数很长，有没有什么简便的方法：

• C++11的后置返回类型：

  template <typename T1, typename T2>
  auto max(const T1& a, const T2& b) -> decltype(true ? a : b)	// 这里auto只是占位符, 不起实际作用
  {
  	return a > b ? a : b;
  }

  使用这一特性的好处就是不用再“构造”两个对象了，可以直接用a和b，并且代码量少了也会舒服点。但需要注意的是，这里和上面的返回类型是不一样的，上面的是简单的T1/T2，而这里返回的是 const T1/T2&。

• C++14的返回类型推导 + C++20的简写函数模板：

  decltype(auto) max(const auto& a, const auto& b)
  {
  	return a > b ? a : b;
  }

  这种写法更精简了，注意这里的返回值decltype(auto)，如果是auto，就遵循默认的模板参数推导规则，返回T类型；如果是decltype(auto)，则返回T&类型。

参考资料

• 飘零的落花 - 现代C++详解
• Mq-b/Modern-Cpp-templates-tutorial: 现代C++模板教程 (github.com)
• C++20高级编程