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在 C++ 中，有两种方法可以将一个函数传递给另一个看似等效的函数。

#include <iostream>

int add1(int i){ return i+1; }
int add2(int i){ return i+2; }

template <int (*T)(int) >
void doTemplate(int i){
    std::cout << "Do Template: " << T(i) << "\n";
}

void doParam(int i, int (*f)(int)){
    std::cout << "Do Param: " << f(i) << "\n";
}

int main(){
    doTemplate<add1>(0);
    doTemplate<add2>(0);

    doParam(0, add1);
    doParam(0, add2);
}

doTemplate 接受一个函数作为模板参数，而 doParam 接受它作为函数指针，它们似乎都给出了相同的结果。

使用每种方法之间的权衡是什么？

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2 回答 2

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基于模板的版本允许编译器内联调用，因为函数的地址在编译时是已知的。显然，缺点是必须在编译时知道函数的地址（因为您将它用作模板参数），有时这可能是不可能的。

这将我们带到了第二种情况，其中函数指针可能仅在运行时确定，因此编译器无法执行内联，但让您可以灵活地在运行时确定要调用的函数：

bool runtimeBooleanExpr = /* ... */;
doParam(0, runtimeBooleanExpr ? add1 : add2);

但是请注意，还有第三种方式：

template<typename F>
void doParam(int i, F f){
    std::cout << "Do Param: " << f(i) << "\n";
}

这为您提供了更大的灵活性，并且仍然具有在编译时知道将要调用什么函数的优势：

doParam(0, add1);
doParam(0, add2);

它还允许传递任何可调用对象而不是函数指针：

doParam(0, my_functor());

int fortyTwo = 42;
doParam(0, [=] (int i) { return i + fortyTwo; /* or whatever... */ }

为了完整起见，还有第四种方法，使用std::function：

void doParam(int x, std::function<int(int)> f);

它具有相同级别的通用性（因为您可以传递任何可调用对象），但也允许您在运行时确定可调用对象 - 很可能会降低性能，因为（再次）内联对于编译器来说变得不可能.

有关最后两个选项的进一步讨论，另请参阅StackOverflow 上的问答。

于 2013-05-08T12:00:06.837 回答
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模板参数

  1. 必须在编译时知道。
  2. 为参数的每个不同值导致一个函数实例化（所谓的模板膨胀）
  3. 被调用的函数对编译器是透明的（内联，但可能导致更加臃肿，双刃剑）
  4. 可以为参数的特定值重载调用函数，而无需修改现有代码

函数指针

  1. 在运行时通过。
  2. 只导致一个调用函数（更小的目标代码）
  3. 被调用的函数通常对编译器是不透明的（没有内联）
  4. 调用函数需要一个运行时if/switch来为参数的特殊值做一些特殊的事情，这很脆弱

何时使用哪个版本：如果您需要速度和大量自定义，请使用模板。如果您在运行时需要灵活性，但在实现中不需要，请使用函数指针。

正如@AndyProwl 指出的那样：如果您有一个 C++11 编译器，则函数指针被泛化为可调用对象，例如std::functionlambda 表达式。这开辟了一个全新的蠕虫罐头（从某种意义上说）。

于 2013-05-08T11:59:55.517 回答