派生类能否调用带可选参数的基类构造函数并自动映射参数？

问题背景 #

假设有如下基类构造函数：

class Base{
public:
    Base(std::optional<type0> a, std::optional<type1> b, std::optional<type2> c, std::optional<type3> d) : _a(a), _b(b), _c(c), _d(d)  { }

private:
    std::optional<type0> _a;
    std::optional<type1> _b;
    std::optional<type2> _c;
    std::optional<type3> _d;
};

派生类能否仅传入部分参数调用该构造函数，并自动将参数映射到对应的基类成员？例如如下派生类（补充了必要的继承关系）：

class Derived : public Base {
    Derived(std::optional<type1> b, std::optional<type3> d) : Base(b, d) { }
};

能否自动将b映射到_b、d映射到_d？

结论：不行，C++默认不支持按参数名称自动映射的构造函数调用 #

C++的构造函数参数匹配是严格按位置顺序进行的，和参数名称无关。你写的Derived构造函数里调用Base(b, d)，会把b传给Base构造函数的第一个参数a（类型为std::optional<type0>），把d传给第二个参数b（类型为std::optional<type1>），这会直接触发类型不匹配的编译错误。

实现需求的几种可行方法 #

1. 给基类构造函数添加默认参数或重载构造函数

你可以修改基类，给构造函数的参数设置默认值为std::nullopt，这样派生类可以只传需要的参数：

class Base{
public:
    // 带默认参数的构造函数
    Base(std::optional<type0> a = std::nullopt, 
         std::optional<type1> b = std::nullopt, 
         std::optional<type2> c = std::nullopt, 
         std::optional<type3> d = std::nullopt) 
        : _a(a), _b(b), _c(c), _d(d) {}

private:
    std::optional<type0> _a;
    std::optional<type1> _b;
    std::optional<type2> _c;
    std::optional<type3> _d;
};

class Derived : public Base {
public:
    // 显式指定参数位置，其余用默认值
    Derived(std::optional<type1> b, std::optional<type3> d) 
        : Base(std::nullopt, b, std::nullopt, d) {}
};

或者直接给基类重载一个只接受b和d的构造函数：

class Base{
public:
    // 保留原构造函数
    Base(std::optional<type0> a, std::optional<type1> b, std::optional<type2> c, std::optional<type3> d) 
        : _a(a), _b(b), _c(c), _d(d) {}
    // 重载构造函数
    Base(std::optional<type1> b, std::optional<type3> d) 
        : _a(std::nullopt), _b(b), _c(std::nullopt), _d(d) {}

private:
    std::optional<type0> _a;
    std::optional<type1> _b;
    std::optional<type2> _c;
    std::optional<type3> _d;
};

class Derived : public Base {
public:
    Derived(std::optional<type1> b, std::optional<type3> d) : Base(b, d) {}
};

2. 模拟命名参数（C++20+推荐）

用一个参数结构体封装基类的所有可选参数，利用C++20的指定初始化器明确赋值，代码可读性更高：

// 定义基类参数结构体
struct BaseParams {
    std::optional<type0> a;
    std::optional<type1> b;
    std::optional<type2> c;
    std::optional<type3> d;
};

class Base{
public:
    // 接受参数结构体的构造函数
    Base(BaseParams params) 
        : _a(params.a), _b(params.b), _c(params.c), _d(params.d) {}

private:
    std::optional<type0> _a;
    std::optional<type1> _b;
    std::optional<type2> _c;
    std::optional<type3> _d;
};

class Derived : public Base {
public:
    Derived(std::optional<type1> b, std::optional<type3> d) 
        : Base({.b = b, .d = d}) {} // 直接指定要赋值的成员，其余默认为空
};

内容的提问来源于stack exchange，提问作者callum arul