c++ - 使用 std::function 或转发引用作为高阶函数的通用可调用对象输入参数？

Question

我想知道编写一个以 std::function 作为输入参数的高阶函数的主要区别、优缺点。或转发引用，例如template<typename F> void hof(F&& fun); . 显然，前者比后者更严格，因为它指定了输入可调用对象必须符合的函数类型。

Answer 1

std::function 通常具有显着的运行时开销。通过 template 参数传递通用可调用对象可避免 std::function 的间接成本，并允许编译器积极优化。

我在 the end of this article 为 lambda 递归编写了一些简单的基准测试 (Y 组合器与 std::function) . std::function 生成的程序集总是比非多态 Y 组合器实现多至少 3.5 倍。这是一个不错的示例，它展示了std::function 如何比template 参数更昂贵。

我建议在 gcc.godbolt.org 上玩玩查看两种技术之间的装配差异。

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这是一个例子 I just came up with :

#if defined(STDFN)
void pass_by_stdfn(std::function<void()> f)
{
    f();
}
#else
template <typename TF>
void pass_by_template(TF&& f)
{
    f();
}
#endif

volatile int state = 0;

int main()
{
#if defined(STDFN)
   pass_by_stdfn([i = 10]{ state = i; });
#else
   pass_by_template([i = 10]{ state = i; });  
#endif
}

使用STDFN 未定义，生成的程序集是:

main:
        mov     DWORD PTR state[rip], 10
        xor     eax, eax
        ret
state:
        .zero   4

使用 STDFN 定义，生成的程序集有 48 行长。