使用 std::function 或转发引用作为高阶函数的通用可调用对象输入参数？

Question

我想知道编写一个高阶函数的主要区别、优缺点，作为输入参数，astd::function或转发引用，例如template<typename F> void hof(F&& fun);. 显然，前者比后者更严格，因为它指定了输入可调用对象必须符合的函数类型。

Answer 1

std::function通常具有显着的运行时开销。通过template参数传递通用可调用对象避免了std::function间接成本，并允许编译器积极优化。

我在本文末尾为 lambda 递归编写了一些简单的基准测试（Y-combinator vs std::function）。总是比非多态 Y 组合器实现生成至少 3.5 倍的程序集。这是一个体面的例子，展示了如何比参数更昂贵。std::functionstd::functiontemplate

我建议在gcc.godbolt.org上玩一下，看看这两种技术之间的装配差异。

这是我刚刚想出的一个例子：

#if defined(STDFN)
void pass_by_stdfn(std::function<void()> f)
{
    f();
}
#else
template <typename TF>
void pass_by_template(TF&& f)
{
    f();
}
#endif

volatile int state = 0;

int main()
{
#if defined(STDFN)
   pass_by_stdfn([i = 10]{ state = i; });
#else
   pass_by_template([i = 10]{ state = i; });  
#endif
}

使用STDFN not defined，生成的程序集是：

main:
        mov     DWORD PTR state[rip], 10
        xor     eax, eax
        ret
state:
        .zero   4

使用STDFN defined，生成的程序集长度为 48 行。