`std::function` 与模板：什么时候应该选择哪个？

std::function 与模板：设计问题

最近在 C 11 中引入 std::function 引起了人们的担忧与模板相比，其性能和多功能性。虽然模板长期以来因其内联功能而因其性能优势而受到青睐，但 std::function 在某些用例中具有优势。

性能注意事项

作为您的测试结果证明， std::function 函数确实比模板函数慢得多。这主要归因于在 std::function 包装器中使用虚拟调用，这会产生运行时开销。另一方面，模板可以有效地内联，消除这种性能损失。

设计选择

尽管有性能限制，std::function 和模板具有不同的性能软件中的角色design:

• std::function:

  • 适合可调用对象需要在运行时动态解析的情况
  • 容纳可调用类型的异构集合和签名
  • 促进函数式编程习惯（例如柯里化、函数组合）

• 模板：

  • 优先考虑编译时约束和类型安全性
  • 通过静态函数调用和潜在的内联来优化代码
  • 需要包含标头并可能引入模板实例化开销

概念性区别

std::function 和模板之间的选择是由底层设计要求驱动：

• 如果绝对性能至关重要，则应使用模板。
• 如果需要灵活性和动态分辨率，std::function 是合适的选择。
• 在两者之间进行选择时，请考虑可读性、可维护性以及对类型约束的控制级别

结论

std::function 和模板之间的比较应该侧重于它们各自的用例以及对不同设计问题的适用性。两种方法都有其优点，最佳选择取决于应用程序的具体要求。通过了解每个概念的区别，开发人员可以有效地利用它们来编写高效且可维护的代码。

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