探究 C++ 函数默认参数和可变参数的底层实现

默认参数： 在函数定义中指定参数默认值，使用常数预定义；可变参数： 使用省略号表示，编译为指向数组的指针，打包传入参数，遍历数组访问参数。

探究 C++ 函数默认参数和可变参数的底层实现

默认参数

默认参数是一种可以在函数定义中指定参数默认值的机制。它允许函数在不传递实参时使用默认值。

在底层，默认参数实际上是由编译器实现的，即预定义为常数的参数。当编译器调用具有默认参数的函数时，它将检查是否传递了传入变量，如果没有，它将使用预先定义的默认值。

例如：

void print_number(int num, int default_num = 10) {
  cout << (num ? num : default_num) << endl;
}

当调用该函数时，我们可以传递或不传递第二个参数：

print_number(5); // 输出 5
print_number(0, 20); // 输出 20

可变参数

可变参数又称不定长参数，它允许函数接受数量不定的参数。在 C++ 中，可变参数使用省略号 (...) 表示。

在底层，可变参数被编译为一个指向数组的指针。当函数被调用时，编译器将传入的参数打包到分配的此数组中。然后，函数可以遍历该数组来访问参数。

例如：

int sum_numbers(int count, ...) {
  int sum = 0;
  va_list args;
  va_start(args, count);  // 获取可变参数列表
  for (int i = 0; i < count; ++i) {
    sum += va_arg(args, int);  // 访问第 i 个参数
  }
  va_end(args);  // 清理可变参数列表
  return sum;
}

当调用该函数时，我们可以传递任意数量的参数：

cout << sum_numbers(3, 1, 2, 3) << endl; // 输出 6
cout << sum_numbers(5, 10, 20, 30, 40, 50) << endl; // 输出 150

实战案例

在现实世界中，默认参数和可变参数有广泛的应用。例如：

• 用于指定备用值，避免在未传递参数时出现错误。
• 用于创建灵活且可适应的函数，可以处理不同数量的参数。
• 用于创建库函数，该函数可接受不定长参数列表，例如 Python 中的 print() 函数。

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