在 C++ 中，template<typename R = void> 表示定义一个模板参数 R，其默认类型为 void。这意味着：
- 如果用户没有显式指定
R，则 R 默认为 void。 - 如果用户显式指定了
R（如 template<typename R = void> 后面跟着 <int>），则 R 会被替换为指定的类型（如 int）。
1. 基本用法
1.1 默认模板参数 void
template<typename R = void> |
class MyClass { |
public: |
using ResultType = R; // 定义一个类型别名 |
}; |
|
int main() { |
MyClass<> obj1; // R 默认为 void |
MyClass<int> obj2; // R 显式指定为 int |
|
// 检查类型 |
static_assert(std::is_same_v<MyClass<>::ResultType, void>); // true |
static_assert(std::is_same_v<MyClass<int>::ResultType, int>); // true |
} |
MyClass<> 使用默认模板参数 void。MyClass<int> 显式指定 R 为 int。
1.2 结合函数模板
template<typename R = void> |
R default_value() { |
if constexpr (std::is_void_v<R>) { |
return; // void 返回类型不能有返回值 |
} else { |
return R{}; // 默认构造 R 类型 |
} |
} |
|
int main() { |
default_value(); // R = void，无返回值 |
int x = default_value<int>(); // R = int，返回 0（默认构造） |
} |
- 当
R = void 时，函数不能返回任何值。 - 当
R = int 时，函数返回 int{}（即 0）。
2. 常见应用场景
2.1 回调函数（Callback）的默认返回类型
template<typename R = void> |
class Callback { |
public: |
using ReturnType = R; |
|
virtual R execute() = 0; // 纯虚函数 |
}; |
|
// 特化 void 返回类型的情况 |
template<> |
class Callback<void> { |
public: |
void execute() { /* 不需要返回值 */ } |
}; |
- 如果回调函数不需要返回值，可以使用
Callback<>（默认 void）。 - 如果需要返回值，可以指定
Callback<int> 等。
2.2 函数对象（Functor）的默认行为
template<typename R = void> |
struct Identity { |
R operator()(R x) { return x; } |
}; |
|
template<> |
struct Identity<void> { |
void operator()(auto x) { /* 不返回任何值 */ } |
}; |
|
int main() { |
Identity<int> id_int; |
int a = id_int(42); // 返回 42 |
|
Identity<> id_void; |
id_void(42); // 无返回值 |
} |
Identity<int> 返回输入值。Identity<>（即 Identity<void>）不返回任何值。
2.3 通用函数包装器（类似 std::function）
template<typename R = void, typename... Args> |
class FunctionWrapper { |
public: |
virtual R invoke(Args... args) = 0; |
}; |
|
// 特化 void 返回类型 |
template<typename... Args> |
class FunctionWrapper<void, Args...> { |
public: |
virtual void invoke(Args... args) = 0; |
}; |
- 如果
R = void，则 invoke() 不返回任何值。 - 否则，
invoke() 返回 R 类型的值。
3. 与 std::function 的对比
C++ 标准库中的 std::function 也使用了类似的技巧：
std::function<int()> func1; // 返回 int |
std::function<void()> func2; // 返回 void |
std::function<> func3; // 错误！必须指定返回类型 |
std::function 不能省略返回类型（必须显式指定 R）。- 但自定义模板可以设置默认
R = void，使 MyFunction<> 合法。
4. 总结
| 特性 | 说明 |
|---|
template<typename R = void> | 定义一个默认类型为 void 的模板参数 |
| 适用场景 | 回调函数、函数对象、通用包装器 |
与 void 相关的特殊处理 | void 不能用于返回值（如 return;）或构造（如 R{}） |
C++17 if constexpr 结合 | 可以针对 void 和非 void 类型做不同处理 |
关键点
void 是一个不完整的类型，不能直接实例化（如 void x; 非法）。void 用于函数返回类型时，表示不返回任何值。- 模板默认参数 可以简化代码，避免重复指定常见类型（如
void）。
这种技巧在泛型编程中非常有用，特别是需要处理“可能无返回值”的情况。
