函数签名不匹配的模板实例化：带默认参数的函数传参为何失败？

编译命令：

g++ -std=c++17 main.cpp -o main

待编译代码：

#include <iostream>

template<typename TValue, typename UnaryPred>
void foo(const TValue& t, UnaryPred pred)
{
    pred(t);
}

void predWithTolerance(const double value, const double tol = 1e3)
{
    std::cout << value << " " << tol << '\n';
}

int main ()
{
    double a = 0;
    foo(a, predWithTolerance);
}

编译报错信息：

main.cpp: In instantiation of ‘void foo(const TValue&, UnaryPred) [with TValue = double; UnaryPred = void (*)(double, double)]’:
main.cpp:17:8:   required from here
main.cpp:6:9: error: too few arguments to function
    6 |     pred(t);
      |     ~~~~^~~

已知可通过lambda表达式修复该问题，示例代码：

foo(a, [](double value) { return predWithTolerance(value); });

核心疑问：为何理论上可仅传一个实参调用的void (*)(double, double)类型函数指针，在此场景下无法正常调用？需结合C++标准相关规定解释根本原因。

根本原因解释 #

1. 默认参数不属于函数类型的一部分
   C++标准明确规定：函数的默认参数是函数声明的附属信息，不会被纳入函数的类型签名中。也就是说，predWithTolerance的函数类型是void(double, double)，对应的函数指针类型为void (*)(double, double)——这个指针类型完全不包含任何默认参数的信息。当你把函数名predWithTolerance传递给模板foo时，它会退化为上述类型的函数指针，此时默认参数的信息已经丢失。

2. 函数指针调用不支持默认参数补全
   在模板foo实例化后，pred的类型被推导为void (*)(double, double)。此时执行pred(t)时，编译器是在调用一个函数指针，而非直接调用原始函数。根据C++标准，函数指针的调用必须严格匹配其类型要求的参数数量和类型——该指针要求传入两个double参数，但这里只传了一个，因此触发"参数不足"的编译错误。默认参数仅在直接调用函数名的语法场景下生效，无法作用于函数指针的调用。

3. lambda修复的原理
   lambda表达式[](double value) { return predWithTolerance(value); }是一个自定义的一元函数对象，它的调用运算符仅接受一个参数。在lambda内部调用predWithTolerance(value)时，这是对原始函数的直接调用，此时编译器会识别到该函数声明中的默认参数，自动补全第二个参数1e3，因此能正常通过编译。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者LRDPRDX