C++ 为什么要在最后添加默认参数 功能？

Question

为什么 C++ 函数中默认参数要放在最后？

Answer 1

简化语言定义并保持代码可读性。

void foo(int x = 2, int y);

要调用它并利用默认值，您需要这样的语法：

foo(, 3);

这可能被认为太奇怪了。 另一种替代方法是在参数列表中指定名称：

foo(y : 3);

必须使用新符号，因为这已经意味着某种意义：

foo(y = 3); // assign 3 to y and then pass y to foo.

ISO 委员会考虑并拒绝了这种命名方法，因为他们对在参数名称之外引入新的含义感到不舒服。函数定义。

如果您对更多 C++ 设计原理感兴趣，请阅读 C++ 的设计和演变 斯特鲁斯特鲁普。

Answer 2

如果定义以下函数：

void foo( int a, int b = 0, int c );

如何调用该函数并为 a 和 c 提供值，但将 b 保留为默认值？

foo( 10, ??, 5 );

与某些其他语言（例如 Python）不同，C/C++ 中的函数参数不能按名称限定，如下所示：

foo( a = 10, c = 5 );

如果可能，则默认参数可以位于列表中的任何位置。

Answer 3

想象一下您有一个具有以下原型的函数：

void testFunction(bool a = false, bool b = true, bool c);

现在假设我这样调用该函数：

testFunction(true, false);

编译器应该如何确定我打算为其提供值的参数？

Answer 4

正如大多数答案所指出的那样，在参数列表中的任何位置可能存在默认参数都会增加函数调用的复杂性和歧义性（对于编译器而言，对于函数的用户来说可能更重要）。

C++ 的一个好处是，通常有一种方法可以实现您想要的功能（即使这并不总是一个好主意）。 如果您想为各种参数位置提供默认参数，则几乎可以肯定可以通过编写重载来实现这一点，只需简单地转身并内联调用完全参数化函数即可

 int foo( int x, int y);
 int foo( int y) {
     return foo( 0, y);
 }

：

 int foo( int x = 0, int y);

Answer 5

作为一般规则，函数参数由编译器处理并按从右到左的顺序放置在堆栈中。 因此，首先评估任何具有默认值的参数是有意义的。

（这适用于 __cdecl，它往往是 VC++ 和 __stdcall 函数声明的默认值）。

Answer 6

这是因为它使用参数的相对位置来查找它们对应的参数。

它可以使用类型来识别未给出可选参数。 但隐式转换可能会干扰它。 另一个问题是编程错误，这些错误可能被解释为可选参数丢失，而不是丢失参数错误。

为了允许任何参数成为可选的，应该有一种方法来识别参数以确保没有编程错误或消除歧义。 这在某些语言中是可能的，但在 C++ 中则不行。

Answer 7

标准委员会必须考虑的另一件事是默认参数如何与其他功能交互，例如重载函数、模板解析和名称查找。 这些功能已经以非常复杂且难以描述的方式相互作用。 让默认参数能够出现在任何地方只会增加复杂性。

Answer 8

这是一个关于调用约定的问题。
调用约定：
当调用函数时，参数从右到左压入堆栈。
例如

fun(int a, int b, int c);

堆栈是这样的：
A
乙
C
因此，如果您像这样从左到右设置默认值：

fun(int a = 1, int b = 2, int c);

并像这样调用：

fun(4,5);

您的调用意味着设置 a = 4、b = 5 和 c = 无值； //这是错误的！

如果您像这样声明函数：

fun(int a, int b = 2, int c = 3);

并像这样调用：
fun(4, 5);

你的调用意味着设置 a = 4、b = 5 和 c = 默认值(3); // 哪个是对的！

总之，您应该将默认值从右向左放置。

Answer 9

曾静说得对。 我想在这里补充一下我的看法。 当调用函数时，参数从右到左压入堆栈。 例如，假设您有这个任意函数。

int add(int a, int b) {
  int c;
  c = a + b;
  return c;
}

这是该函数的堆栈帧：

------
  b
------
  a
------
 ret
------
  c
------

上图是该函数的堆栈帧！ 正如你所看到的，首先b被压入堆栈，然后a被压入堆栈。 之后函数返回地址被压入堆栈。 函数返回地址保存了 main() 中函数最初被调用的位置，函数执行完毕后，程序的执行将转到该函数的返回地址。 然后，任何局部变量（例如 c）都会被推入堆栈。

现在关键是参数从右到左压入堆栈。 基本上，提供的任何默认参数都是文字值，它们存储在可执行文件的代码部分中。 当程序执行遇到没有相应参数的默认参数时，它会将该文字值推送到堆栈顶部。 然后它查看 a 并将参数的值推入堆栈顶部。 堆栈指针始终指向堆栈顶部，即最近推送的变量。 因此，作为默认参数压入堆栈的任何文字值都位于堆栈指针“后面”。

对于编译器来说，首先快速将任意默认文字值推入堆栈可能更有效，因为它们不存储在内存位置，然后快速构建堆栈。 想想如果先将变量压入堆栈，然后再压入文字，会发生什么。 与从电路或 CPU 寄存器中提取文字值相比，访问 CPU 的内存位置需要相对较长的时间。 由于与文字相比，将变量压入堆栈需要更多时间，因此文字必须等待，然后返回地址必须等待，局部变量也必须等待。 在效率方面这可能不是一个大问题，但这只是我的理论，为什么默认参数总是位于 C++ 函数头的最右边位置。 这意味着编译器就是这样设计的。