为什么 Lambda 在编译器优化方面比函数具有内联优势？

为什么 Lambda 在编译器优化方面优于函数

Nicolai Josuttis 在他的书《C 标准库（第二版）》中声称 lambda与普通函数相比，享受卓越的编译器优化。这种区别源于 lambda 作为函数对象的本质，允许针对特定 lambda 对象进行函数模板实例化。

Lambda 的内联优势

与普通函数不同，它将函数指针传递给函数模板，lambda 作为函数对象传递。这会触发针对特定 lambda 对象定制的新函数的创建。因此，编译器可以毫不费力地内联 lambda 调用。

函数指针阻碍

相反，函数会受到函数模板中传递机制的阻碍。编译器在通过函数指针进行内联调用方面面临挑战。虽然理论上内联是可能的，但它也需要内联封闭函数。

实例化示例

考虑下面的函数模板“map”：

template <typename Iter, typename F>
void map(Iter begin, Iter end, F f) {
    for (; begin != end; ++begin)
        *begin = f(*begin);
}

使用 lambda 调用“map”：

int a[] = { 1, 2, 3, 4 };
map(begin(a), end(a), [](int n) { return n * 2; });

生成以下实例化：

template <>
void map<int*, _some_lambda_type>(int* begin, int* end, _some_lambda_type f) {
    for (; begin != end; ++begin)
        *begin = f.operator()(*begin);
}

编译器识别 lambda 的 operator() 并可以轻松内联调用

但是，当使用函数指针调用“map”时：

template <>
void map<int*, int (*)(int)>(int* begin, int* end, int (*f)(int)) {
    for (; begin != end; ++begin)
        *begin = f(*begin);
}

每次调用“map”时，函数指针“f”都指向不同的位置，使得编译器单独内联“f”调用是很困难的。内联还需要内联包含的“map”调用，使编译器能够确定“f”指向的特定函数。

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