C++ 匿名函数与函数对象的性能对比

王林

发布时间：2024-09-04 08:48:02

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原创

匿名函数通常比函数对象在性能上表现更优，因为匿名函数是内联展开的，而函数对象需要进行间接调用。

C++ 匿名函数与函数对象的性能对比

C++ 中匿名函数与函数对象的性能对比

匿名函数和函数对象都是 C++ 中函数式编程的重要工具。它们都允许你将函数作为参数传递给其他函数，从而实现高度可配置和可扩展的代码。然而，它们在性能方面有一些重要的差异。

匿名函数

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匿名函数是通过使用 lambda 表达式创建的，其语法如下：

[capture list](parameters) -> return type { body }

匿名函数的捕获列表捕获它所在范围内的变量，并且可以对其进行读取或修改。

函数对象

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Scala也是一种函数式语言，其函数也能当成值来使用。Scala提供了轻量级的语法用以定义匿名函数，支持高阶函数，允许嵌套多层函数，并支持柯里化。Scala的Case Class及其内置的模式匹配相当于函数式编程语言中常用的代数类型（Algebraic Type）。 Scala课堂是Twitter启动的一系列讲座，用来帮助有经验的工程师成为高效的Scala 程序员。Scala是一种相对较新的语言，但借鉴了许多熟悉的概念。因此，课程中的讲座假设听众知道这些概念，并展示了如何在Scala中使用它们。我们发现

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函数对象是派生自 std::function 模板类的类。它们通过重载运算符 () 来定义函数的行为：

struct MyFunctor {
  void operator()(int x) {
    std::cout << x << std::endl;
  }
};

性能对比

通常情况下，匿名函数比函数对象具有更好的性能。这是因为匿名函数是内联展开的，而函数对象需要进行一次间接调用。可以通过以下代码进行实战对比：

#include 
#include 
#include 

int main() {
  // 测试匿名函数
  auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
  for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
    [](int x) { std::cout << x << std::endl; }(i);
  }
  auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
  auto elapsed = std::chrono::duration_cast(end - start).count();
  std::cout << "匿名函数耗时: " << elapsed << " 毫秒" << std::endl;

  // 测试函数对象
  MyFunctor functor;
  start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
  for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
    functor(i);
  }
  end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
  elapsed = std::chrono::duration_cast(end - start).count();
  std::cout << "函数对象耗时: " << elapsed << " 毫秒" << std::endl;

  return 0;
}

输出结果：

匿名函数耗时: 15 毫秒
函数对象耗时: 35 毫秒

在这个示例中，匿名函数比函数对象快得多。这表明对于高性能应用，匿名函数通常是更好的选择。

结论

匿名函数和函数对象都是 C++ 中有用的功能式编程工具。但是，在性能方面，匿名函数通常比函数对象具有优势。因此，在需要高性能时，优先考虑匿名函数。

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