C++缩写函数模板无法按预期使用默认实参的原因是什么

问题原因 #

你观察到的现象是C++模板实参推导的标准规则导致的，和缩写函数模板的底层实现逻辑直接相关：

• C++20引入的缩写函数模板（参数用auto声明的函数）本质等价于隐式声明的普通函数模板，你给出的代码：

#include <iostream>

auto f(const auto x = 0) {
    return x + sizeof(x);
}

int main() { 
    std::cout << f() << std::endl; // << broken
    std::cout << f(0) << std::endl;
    std::cout << f(short(8470)) << std::endl;
}

中f的实际等效写法为：

template <typename T>
auto f(const T x = 0) {
    return x + sizeof(x);
}

• 按照C++标准的模板实参推导规则，调用函数模板时如果没有显式指定模板实参，推导过程不会参考函数的默认实参，只会根据调用时传入的实参类型推导模板参数类型。调用f()时没有传入任何实参，编译器无法推导出模板参数T的类型，因此编译报错。
• 你猜测的"模板推导机制不会读取默认实参的取值"完全符合标准规则。默认实参只有在模板参数已经确定（要么被推导出来，要么被显式指定）之后才会被使用，它本身不参与模板参数的推导过程。

解决方案 #

如果需要支持无参调用，有两种常用实现方式：

• 调用时显式指定模板参数类型，比如f<int>()，此时模板参数T已经确定为int，默认实参0就会正常生效
• 不使用缩写函数模板，手动写完整的函数模板并给模板参数设置默认类型：

template <typename T = int>
auto f(const T x = 0) {
    return x + sizeof(x);
}

这种写法下调用f()就可以正常编译运行，模板参数T会优先使用默认的int类型。

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