std::function 與範本：何時應該選擇哪一個以獲得最佳 C 效能？

效能注意事項：std::function 與模板

C 11 中std::function 的引入引發了對其性能比較的擔憂到模板。雖然 std::function 提供了便利，但其緩慢的速度促使開發人員考慮將模板作為更有效的替代方案。

效能差距：更仔細的檢查

基準測試有確實表明模板在速度方面優於 std::function 。這種差異源於它們實現上的根本區別：模板是內聯函數，而 std::function 涉及虛擬函數調用，導致性能損失。

模板的權衡

但是，模板有自己的權衡：

• 標頭依賴性： 模板要求標頭在編譯時可用，這在封閉程式碼庫中可能不理想。
• 更長的編譯時間：複雜的模板會顯著增加編譯時間，尤其是與基於策略的一起使用時程式設計。
• 缺乏類型安全：模板無法像現代 C 中的概念那樣嚴格執行類型要求，這可能會導致運行時錯誤。

何時使用模板 vs std::function

模板和 std::function之間的選擇應得到指導根據設計要求：

• 編譯時解析：對於編譯時已知可調用對象類型的場景，模板由於內聯優化而提供更好的性能。
• 運行時綁定：當可調用物件的類型在運行時之前未知時，需要使用 std::function 來啟用統一調度不同類型的回調。
• 函數式程式設計： std::function 簡化了函數的柯里化和組合，促進了 C 中的函數式程式設計習慣。
• 遞歸 lambda： std::function 允許建立遞歸 lambda，即由於模板擴充限制，無法使用模板。

結論

不要將這些構造相互競爭，重要的是了解它們不同的用例並根據具體的設計要求做出明智的決策。模板和 std::function 在 C 程式設計中都發揮著重要作用，為現代函數式程式設計範例提供靈活性、效能和支援。開發者可以利用自身獨特的優勢，創建高效、可維護的程式碼，滿足複雜應用場景的需求。

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