C++ 進階特性：參數預設值與運算子多載詳解

8.3 參數的預設值

在函式呼叫時，若某些參數的值固定不變，每次都傳遞相同數值會顯得冗贅。C++ 提供了參數預設值機制，讓編譯器在編譯期自動填入預設值，大幅簡化程式碼撰寫。

使用規則

規則 8-3-1：預設值只能出現在宣告中

參數預設值必須放在函式宣告（declaration）處，而非定義（definition）處。

// 正確：預設值在宣告中
void Foo(int x = 0, int y = 0);

// 錯誤：預設值在定義中
void Foo(int x = 0, int y = 0) {
    // ...
}

原因分析：

1. 函式實作與參數是否有預設值無關，無需在定義處重複。
2. 預設值可能隨需求變更，修改宣告比修改定義更方便（尤其當定義在 .cpp 檔案中時）。

規則 8-3-2：預設參數必須從右向左連續設定

若函式有多個參數，只有尾部參數能設定預設值，否則呼叫時會產生歧義。

// 正確
void Foo(int x, int y = 0, int z = 0);

// 錯誤：中間參數有預設值但後面沒有
void Foo(int x = 0, int y, int z = 0);

預設值的雙面效應

預設值雖能提高易用性，但濫用會降低程式碼可讀性，甚至導致函式多載產生歧義。例如：

#include <iostream>
using namespace std;

void output(int x);
void output(int x, float y = 0.0);

void output(int x) {
    cout << "output int " << x << endl;
}

void output(int x, float y) {
    cout << "output int " << x << " and float " << y << endl;
}

int main() {
    int x = 1;
    float y = 0.5;
    // output(x); // 錯誤：ambiguous call
    output(x, y); // 正常：output int 1 and float 0.5
    return 0;
}

呼叫 output(x) 時，編譯器無法判斷是呼叫單參數版本，還是雙參數版本並使用預設值，因而報錯。實務上應謹慎使用預設值，避免與多載函式衝突。

8.4 運算子多載

8.4.1 基本概念

C++ 允許使用 operator 關鍵字重新定義運算子行為，使自訂型別（如複數、矩陣、字串）能像內建型別一樣使用運算子。

// 一般函式寫法
Complex Add(const Complex& a, const Complex& b);

// 運算子多載寫法
Complex operator+(const Complex& a, const Complex& b);

呼叫方式差異：

Complex a, b, c;
c = Add(a, b); // 一般函式
c = a + b;     // 運算子多載，參數出現在運算子左右兩側

8.4.2 成員函式 vs 全域函式

• 全域函式：一元運算子有 1 個參數，二元運算子有 2 個參數。
• 類別成員函式：一元運算子有 0 參數，二元運算子有 1 參數（右運算元），因為左運算元隱含為 *this。

8.4.3 重載形式選擇規則（參考 Murray）

原則上，涉及物件狀態改變的賦值類運算子宜為成員函式；對稱性運算子（如 +、==、<<）宜為全域函式，以保持左右運算元地位對等。