テンプレートと std::function: 柔軟性よりもパフォーマンスを優先する必要があるのはどのような場合ですか?

パフォーマンスの最適化のためのテンプレートに対する std::function の比較

C 11 での std::function の導入により、次のような矛盾した意見が生まれました。パフォーマンスの限界について懸念が生じました。パフォーマンス テストでテンプレートと比較すると、テンプレートが std::function よりも大幅に優れていることがわかります。

パフォーマンスが最優先される場合、テンプレートは優れています。これらはコンパイラによって簡単にインライン化できるため、std::function で使用される仮想関数呼び出しよりもはるかに高速な実行が可能になります。ただし、テンプレートには次のような欠点があります。

• ヘッダーとして配布: コンパイルされたバイナリとは異なり、テンプレートはヘッダー ファイルとして提供する必要があり、これはクローズド ソース ライブラリには望ましくない可能性があります。
• コンパイル時間の延長: テンプレートが次のように実装されていない場合、コンパイル時間が長くなる可能性があります。 extern テンプレート。
• ファンクター要件の強制の欠如: テンプレートには、予期されるファンクター要件を明示的に定義するメカニズムが欠けているため、コードの可読性がより困難になります。

Givenこれらを考慮すると、パフォーマンスがそれほど重要ではない状況でファンクターを渡すには std::function が優れた選択肢であるように思えるかもしれません。ただし、これには明確な目的があり、テンプレートを直接置き換えることは意図されていません。

std::function とテンプレートを使用する場合

std の選択::関数とテンプレートは、設計上の課題の性質に依存します。テンプレートは、可能な限り常に優先されるべきです。主な理由は、コンパイル時に制約を最大限に指定できるため、エラーの可能性が減り、コードの最適化が確実に最適化されるためです。

呼び出し可能なオブジェクトの型を実行時に決定する必要がある状況では、 、std::function の方が適切であることがわかります。これは、ファンクター、関数、またはバインドされた関数を含む可能性のある異種コールバックのコレクションを扱う場合に特に当てはまります。

さらに、std::function と std::bind は関数型プログラミングの原則を促進し、関数が次のことを実行できるようにします。物として扱われる。テンプレートをこの目的に使用することもできますが、そのようなシナリオでのテンプレートの有用性は、多くの場合、組み合わせた呼び出し可能なオブジェクト タイプの実行時の識別と切り離すことができません。

比較ではなく設計に重点を置く

std::function とテンプレートを交換可能であるかのように比較すると、意図された使用例における重要な違いが失われます。代わりに、開発者は設計上の考慮事項を優先し、各状況の特定の要件に基づいて最も適切な構造を選択する必要があります。適切なシナリオに合わせて選択することで、開発者は std::function とテンプレートの両方の利点を活用して、コードのパフォーマンスと保守性を向上させることができます。

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