Как я могу четко указать, какие аргументы я передаю, а какие остаются по умолчанию?

Используйте идиому именованных параметров ( ссылка на часто задаваемые вопросы).

Библиотека Boost.Parameters ( ссылка) также может решить эту задачу, но за счет многословия кода и значительного снижения ясности. Он также не справляется с конструкторами. И, конечно же, для этого требуется установленная библиотека Boost.

Взгляните на Boost.Parameter библиотека.

Он реализует именованные параметры в C++. Пример:

#include <boost/parameter/name.hpp>
#include <boost/parameter/preprocessor.hpp>
#include <iostream>

//Define
BOOST_PARAMETER_NAME(p1)    
BOOST_PARAMETER_NAME(p2)
BOOST_PARAMETER_NAME(p3)
BOOST_PARAMETER_NAME(p4)

BOOST_PARAMETER_FUNCTION(
                         (void),
                         f,
                         tag,
                         (optional            
                          (p1, *, 1)
                          (p2, *, 2)
                          (p3, *, 3)
                          (p4, *, 4)))
{
    std::cout << "p1: " << p1 
            << ", p2: " << p2
            << ", p3: " << p3
            << ", p4: " << p4 << "\n";
}
//Use
int main()
{
    //Prints "p1: 1, p2: 5, p3: 3, p4: 4"
    f(_p2=5);
}

Хотя Boost.Parameters забавен, он страдает (к сожалению) от ряда проблем, среди которых коллизия заполнителей (и необходимость отлаживать причудливые ошибки препроцессоров/шаблонов):

BOOST_PARAMETER_NAME(p1)

Создаст заполнитель _p1, который вы затем будете использовать позже. Если у вас есть два разных заголовка, объявляющих один и тот же заполнитель, возникает конфликт. Не смешно.

Существует гораздо более простой (как концептуально, так и практически) ответ, основанный на шаблоне Builder, в некоторой степени — это Идиома именованных параметров.

Вместо указания такой функции:

void f(int a, int b, int c = 10, int d = 20);

Вы указываете структуру, в которой вы будете переопределять operator():

• конструктор используется для запроса обязательных аргументов (не строго в идиоме именованных параметров, но никто не говорил, что вы должны следовать ему вслепую), а для необязательных устанавливаются значения по умолчанию.
• каждому необязательному параметру дается сеттер

Как правило, он сочетается с цепочкой, которая заключается в том, что сеттеры возвращают ссылку на текущий объект, чтобы вызовы можно было объединить в одну строку.

class f {
public:
  // Take mandatory arguments, set default values
  f(int a, int b): _a(a), _b(b), _c(10), _d(20) {}

  // Define setters for optional arguments
  // Remember the Chaining idiom
  f& c(int v) { _c = v; return *this; }
  f& d(int v) { _d = v; return *this; }

  // Finally define the invocation function
  void operator()() const;

private:
  int _a;
  int _b;
  int _c;
  int _d;
}; // class f

Вызов:

f(/*a=*/1, /*b=*/2).c(3)(); // the last () being to actually invoke the function

Я видел вариант с помещением обязательных аргументов в качестве параметров в operator(), это позволяет избежать сохранения аргументов в качестве атрибутов, но синтаксис немного страннее:

f().c(3)(/*a=*/1, /*b=*/2);

Как только компилятор встроит все вызовы конструкторов и сеттеров (поэтому они определены здесь, а operator() нет), это должно привести к такому же эффективному коду по сравнению с «обычным» вызовом функции.

Это не совсем ответ, но...

В Метапрограммирование шаблонов C++ Дэвида Абрахамса и Алексея Гуртового (опубликовано в 2004 г.! ) авторы говорят об этом:

При написании этой книги мы пересмотрели интерфейс, используемый для поддержки именованных параметров функций. После небольшого эксперимента мы обнаружили, что можно обеспечить идеальный синтаксис, используя объекты ключевых слов с перегруженными операторами присваивания:

f(slew = .799, name = "z");

Они продолжают говорить:

Мы не будем здесь вдаваться в подробности реализации этой библиотеки именованных параметров; это достаточно просто, поэтому мы предлагаем вам попробовать реализовать это самостоятельно в качестве упражнения.

Это было в контексте метапрограммирования шаблонов и Boost::MPL. Я не слишком уверен, как их «простая» реализация будет работать с параметрами по умолчанию, но я предполагаю, что она будет прозрачной.