Ответ.

Шаблоны с параметрами по умолчанию — мощный механизм обобщённого программирования в C++.

История вопроса:

С шаблонов начиналась библиотека STL. Позже появилась возможность указывать значения по умолчанию для параметров как шаблонных функций, так и классов, чтобы сделать шаблоны более универсальными и поддерживать расширяемость кода.

Проблема:

Неочевидные конфликты возможны, когда существуют перегрузки обычных функций и шаблонных, а также неоднозначности при специализациях. Параметры по умолчанию в шаблонах могут повышать гибкость, но часто приводят к запутанным ошибкам компиляции.

Решение:

Лучше минимизировать число значений по умолчанию в шаблонах, особенно если есть пересечение с не-шаблонными версиями. Приоритет при вызове функций предпочитает точное совпадение с обычной функцией, а не шаблонную.

Пример кода:

template<typename T = int>
T multiply(T a, T b = T(2)) {
    return a * b;
}
int multiply(int a, int b) {
    return a + b;
}

Вызов multiply(5, 4) выберет функцию int multiply(int, int), а вызов multiply<>(5) вызовет шаблон, и b примет значение 2.

Ключевые особенности:

• Значения по умолчанию объявляются только в первом объявлении/определении шаблона.
• Классические функции имеют приоритет над шаблонными при совпадении сигнатур.
• Значения по умолчанию для параметров шаблонов применяются только при их отсутствии в явном вызове.

Вопросы с подвохом.

Можно ли объявить параметры по умолчанию в очередном определении шаблонной функции?

Нет, значение по умолчанию можно указывать только в одном месте (обычно в объявлении), иначе будет ошибка компиляции.

Что произойдёт при неоднозначности между шаблоном и не-шаблонной функцией? Как компилятор выбирает, что вызывать?

Компилятор всегда отдаст предпочтение не-шаблонной функции, если она точно подходит по аргументам. Шаблонная вызовется только в случае отсутствия точного совпадения.

Можно ли указывать значения по умолчанию для не-типа параметра шаблона (например, для числа)?

Да, например:

template<typename T, int N = 8>
class Array {
    T data[N];
};

Типовые ошибки и анти-паттерны

• Объявление значений по умолчанию одновременно в нескольких местах.
• Неявная неоднозначность между шаблонными и обычными функциями.
• Излишнее использование параметров по умолчанию, затрудняющее чтение и отладку кода.

Пример из жизни

Негативный кейс

Объявлены и шаблонная, и не-шаблонная функция с совпадающими параметрами и значениями по умолчанию. В одном модуле вызов работает как задумано, а в другом неожиданно выбирается не та версия функции.

Плюсы:

• Удобно вызывать без уточнения типа.

Минусы:

• Неочевидные ошибки и запутанная логика вызова.

Позитивный кейс

Для пересекающихся конфигураций объявлены явно различные именования для шаблонных и не-шаблонных функций, значения по умолчанию только у одной из версий.

Плюсы:

• Явное поведение.
• Нет коллизий вызова.

Минусы:

• Чуть больше кода при поддержке версий функции.