c++ - 函数对象的好处？

Question

我知道 STL 中使用的函数对象只是简单的对象，我们可以像函数一样操作它。那我可以说函数和函数对象的工作是一样的。如果是真的，那为什么我们应该使用函数对象而不是函数呢？

Answer 1

主要好处是对函数对象（仿函数）的调用通常是可内联的，而对函数指针的调用通常不是（主要示例是将 Cqsort与 C++进行比较std::sort）。对于非平凡的对象/比较器，C++ 应该会扼杀 C 的排序性能。

还有其他好处，例如您可以将状态绑定或存储在仿函数中，而您无法使用原始函数。

编辑 抱歉，没有直接参考，但 Scott Meyers 声称在某些情况下提高了 670%： qsort 与 std::sort 的性能？

编辑 2 带有表演说明的段落是这样的：

函数指针参数抑制内联的事实解释了长期 C 程序员经常难以相信的观察：在速度方面，C++ 的排序实际上总是让 C 的 qsort 感到尴尬。当然，C++ 具有用于实例化的函数和类模板，以及在 C 进行简单函数调用时调用的看起来很有趣的 operator() 函数，但是所有 C++“开销”都在编译过程中被吸收了。在运行时，sort 对其比较函数进行内联调用（假设比较函数已被声明为内联并且其主体在编译期间可用），而 qsort 通过指针调用其比较函数。最终结果是排序运行得更快。在我对一百万个双精度向量的测试中，它的运行速度提高了 670%，但不要相信我的话，你自己试试吧。

-Scott Meyers "Effective STL: 50 Specific Ways to Improve Your Use of the Standard Template Library" - Item 46

Answer 2

函数对象相对于函数的好处是它可以保持状态（来自wikipedia）：

#include <iostream>
#include <iterator>
#include <algorithm>

class CountFrom {
private:
  int &count;
public:
  CountFrom(int &n) : count(n) {}
  int operator()() { return count++; }
};

int main() {
  int state(10);
  std::generate_n(std::ostream_iterator<int>(std::cout, "\n"), 11, CountFrom(state));
  return 0;
}

常规函数不能像函数对象那样保持状态。如果我没记错的话，那是没有 lambda 和闭包的方法（在 C++11维基百科部分之前）...

Answer 3

我认为函子最好的一点是它们可以在内部存储信息。回到那些没有的日子里std::bind，人们必须编写许多一元比较函数，以便可以将其传递给某些例程，例如remove_if.

Answer 4

请参阅http://cs.stmarys.ca/~porter/csc/ref/stl/function_objects.html。

STL 使用函数对象（函子）作为排序/搜索容器的回调。函子是模板，因此更容易实现为类。试着greater<T>用函数指针说……考虑到 STL 中的容器也是模板。