std::function 與函數指標：什麼時候應該選擇每個？

C 中的std::function 與函數指標：做出最佳選擇

在C 中，實現回呼函數時，經常實現回調函數時，經常實現會選擇出現在使用C 風格函數指標或std::function 之間。兩種方法各有優缺點，但在大多數情況下，std::function 是更好的選擇。

函數指針：有限功能

函數指針，如圖所示透過以下程式碼，有一個基本限制：

void (*callbackFunc)(int);

它們無法捕獲上下文變量，因此無法傳遞依賴此類變數的lambda 函數或呼叫非靜態物件資料成員。

std::function：通用且高效

相較之下，std::function （在C 11 中引入）允許儲存和使用任意類型的函數。它具有以下優點：

• 上下文變數擷取：Lambda 函數和非靜態物件資料成員可以作為回調傳遞。
• 否儲存開銷： std::function 旨在儲存回調，這在將它們儲存在類別中時可能很有用
• 函數呼叫中的微小開銷： std::function 在函數呼叫中產生少量開銷，但在大多數情況下可以忽略不計。
• 可讀方便： std::function 促進程式碼的一致性和可讀性，最大限度地減少仔細的需要

模板參數：替代方案

在某些情況下，使用範本參數作為可呼叫物件可以是有利。它允許任何可呼叫物件（函數指標、函子、lambda、std::function 等）作為參數傳遞。但是，也有一些缺點：

• 基於標頭的實作：外部函數成為模板，必須在標頭中實現。
• 不能存儲在類成員中： 模板參數不能存儲為成員中

比較摘要

下表比較了每種方法的優點和缺點：

Feature	Function Pointer	std::function	Template Parameter
Context variable capture	No¹	Yes	Yes
Call overhead	No	No	Yes
Inlining potential	No	No	Yes
Class member storage	Yes	Yes	No²
Header implementation	Yes	Yes	No
C 11 support	Yes	No³	Yes
Readability	No	Yes	(Yes)

結論

總之，std::function 通常是在 C 中實現回呼函數的建議選擇，它提供了多功能性、便利性和最小的開銷。函數指針對於特定需求仍然有用，例如無標頭實現或有嚴格的性能要求時。如果靈活性是優先考慮的，那麼將模板參數視為可調用物件可能是可行的選擇。

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