模板与 std::function：什么时候应该优先考虑性能而不是灵活性？

权衡 std::function 与模板的性能优化

C 11 中 std::function 的引入产生了相互冲突的意见，人们对其性能限制表示担忧。通过将其与性能测试中的模板进行比较，很明显模板的性能远远优于 std::function。

模板在性能至关重要的情况下表现出色。它们可以毫不费力地被编译器内联，从而比 std::function 中使用的虚函数调用执行速度快得多。然而，模板也有其缺点：

• 作为标头分发：与编译的二进制文件不同，模板必须作为头文件提供，这对于闭源库来说可能是不可取的。
• 更长的编译时间：如果模板不作为 extern 实现，则会增加编译时间模板。
• 缺乏对函子要求的执行：模板缺乏明确定义预期函子要求的机制，使代码可读性更具挑战性。

鉴于这些考虑到这一点，在性能不太重要的情况下， std::function 似乎是传递函子的最佳选择。然而，它有一个独特的用途，并不打算直接替代模板。

何时使用 std::function 与模板

std 之间的选择::功能和模板取决于设计挑战的性质。只要可行，就应该优先考虑模板，主要是因为它们可以在编译时实现最大程度的约束规范，减少错误的可能性并确保最佳的代码优化。

在需要在运行时确定可调用对象类型的情况下， std::function 证明更合适。在处理可能包括函子、函数或绑定函数的异构回调集合时尤其如此。

此外，std::function 和 std::bind 促进了函数式编程的原则，允许函数被当作​​对象来操纵。虽然模板可以用于此目的，但它们在这种情况下的用处通常与组合可调用对象类型的运行时识别密不可分。

专注于设计，而不是比较

比较 std::function 和模板就好像它们是可互换的一样，忽略了它们预期用例中的关键区别。相反，开发人员应该优先考虑设计考虑因素，并根据每种情况的具体要求选择最合适的构造。通过将选择与适当的场景结合起来，开发人员可以利用 std::function 和模板的优势来增强代码性能和可维护性。

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