std::function と関数ポインター: C でそれぞれを選択する必要があるのはどのような場合ですか?

C の std::function と関数ポインター : どちらをいつ選択するか?

C でコールバック関数を定義する場合には、C スタイルの関数ポインターと std::function の 2 つの主なオプションがあります。この選択は、コードの機能と効率に大きな影響を与える可能性があります。

C スタイルの関数ポインター

関数ポインターは長い間存在しており、今でも広く使用されています。これらは、関数へのポインタを簡単に保存できます:

ただし、重大な制限があります:

コンテキスト キャプチャの欠如: 関数ポインタは使用できません。親関数のコンテキスト (キャプチャされた変数など) を保持します。これは、ラムダ関数を簡単に渡したり、オブジェクトのメンバー関数をコールバックとして呼び出すことができないことを意味します。

std::function

std::function (C 11 で導入)これらの制限を克服するように設計されています。これは、関数を保存および渡すためのタイプセーフで汎用的な方法を提供します。

std::function の利点:

• コンテキストCapture: std::function は親関数のコンテキストをキャプチャでき、ラムダまたはメンバー関数ポインターの使用を可能にします。
• Storage: std::function は次の場所に保存できます。
• ユニバーサル互換性: 関数ポインター、ファンクター、ラムダを含むすべての呼び出し可能なオブジェクトで動作します。

std::function の欠点:

• 呼び出しオーバーヘッド: std::function を呼び出すと、直接の関数呼び出しと比較してわずかなパフォーマンス オーバーヘッドが発生します。 .
• 非インライン化: 直接の関数呼び出しとは異なり、std::function への呼び出しはデフォルトではインライン化されません。

テンプレート パラメーター

3 番目のオプションは、特に小さな関数に適しており、呼び出し可能なオブジェクト タイプのテンプレート パラメーターを使用することです:

テンプレート パラメーターの利点:

• インライン化: コールバック関数の呼び出しがインライン化され、パフォーマンスが向上します。
• コンテキスト キャプチャ: コンテキストのキャプチャも可能になります。 .

テンプレート パラメータの欠点:

• ヘッダー実装の要件: テンプレート パラメータを含む関数を実装する必要があります

概要テーブル

要約すると、次の表は、これらのオプション間の主な違いの概要を示しています。

Feature	Function Pointer	std::function	Template Parameter
Context Capture	No	Yes	Yes
Call Overhead	No	Yes	No
Inlining	No	No	Yes
Class Member Storage	Yes	Yes	No
C 11 Support	Yes	No	Yes
Readability	Less Readable	More Readable	Somewhat Readable

ほとんどの場合、関数ポインターまたはテンプレート パラメーターに特別な要件がない限り、std::function がその柔軟性、コンテキスト キャプチャ機能、およびユニバーサルな互換性により推奨される選択肢です。

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