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C++ 函数模板与 std::function 的比较和应用？

王林

王林

发布时间：2024-04-24 17:03:02

|

686人浏览过

|

来源于php中文网

原创

函数模板和 std::func++tion 都是 c++ 中表示函数的方法，它们各有优劣：函数模板：静态类型安全、性能优异，但灵活性较低，不能存储动态函数对象。std::function：动态类型安全、灵活度高，可以存储 lambda 表达式和 functor，但性能略差，类型安全性较弱。在需要静态类型安全且性能至上的场景中使用函数模板，而在需要动态灵活性时使用 std::function。

C++ 函数模板与 std::function 的比较和应用？

C++ 函数模板与 std::function 的比较和应用

函数模板和std::function都是 C++ 中用于表示函数的方法。它们各有优势和适用场景。

函数模板

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  • 特点：静态类型安全，编译时解析，体积小。

  • 优点：

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    • 性能优异，编译器直接内联化。
    • 类型安全，防止在运行时出现错误。

  • 缺点：

    • 不太灵活，在编译时就绑定了具体的函数类型。
    • 不能存储 lambda 表达式或 functor 等动态函数对象。

std::function

  • 特点：动态类型安全，运行时绑定，体积大。

  • 优点：

    • 非常灵活，可以存储任何可调用的对象。
    • 支持 lambda 表达式和 functor。

  • 缺点：

    • 性能略低于函数模板，因为需要在运行时进行类型转换。
    • 类型安全性较弱，在运行时可能出现类型错误。

比较

特性 函数模板 std::function
类型安全 静态 动态
性能 优 略差
灵活度 低 高
体积 小 大

实战案例

使用函数模板：

template
double sum(vector &numbers) {
  double total = 0;
  for (T num : numbers) {
    total += num;
  }
  return total;
}

使用 std::function：

// 创建一个存储 lambda 表达式的 function 对象
std::function &)> sum = [](vector &numbers) -> double {
  double total = 0;
  for (int num : numbers) {
    total += num;
  }
  return total;
};

应用场景

  • 函数模板：

    • 当需要静态类型安全且性能至上的情况下（例如，数学库）。
    • 当函数类型已知且不变时。

  • std::function：

    • 当需要动态灵活性时，例如存储 lambda 表达式或 functor。
    • 当函数类型可能在运行时改变时。

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c++ Lambda 函数模板 类型转换 function 对象

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