在C++中传递函数

Passing functions in C++

本文关键字：传递函数 C++      更新时间：2023-10-16

假设我想编写一个调用空函数 100 次的函数。 这些实现中哪一个是最好的，为什么？

template<typename F>
void call100(F f) {
for (int i = 0; i < 100; i++)
f();
}
template<typename F>
void call100(F& f) {
for (int i = 0; i < 100; i++)
f();
}
template<typename F>
void call100(const F& f) {
for (int i = 0; i < 100; i++)
f();
}

template<typename F>
void call100(F&& f) {
for (int i = 0; i < 100; i++)
f();
}

还是有更好的实现？

关于 4 的更新

struct S {
S() {}
S(const S&) = delete;
void operator()() const {}
};
template<typename F>
void call100(F&& f) {
for (int i = 0; i < 100; i++)
f();
}
int main() {
const S s;
call100(s);
}

我会使用第一个(按值传递可调用的)。

如果调用方担心复制可调用对象的成本，则可以使用std::ref(f)或std::cref(f)通过reference_wrapper传递它。

通过这样做，您可以为调用方提供最大的灵活性。

唯一的运行时成本

template<typename F>
void call100(F&& f) {
for (int i = 0; i < 100; ++i)
f();
}

是如果你以多种方式传递f，它可以有更多的版本(代码副本)。 使用 MSVC 或带有 ICF 的黄金链接器，这些副本只会花费编译时间，除非它们不同，如果它们不同，您可能希望保留它们。

template<typename F>
void call100(F f) {
for (int i = 0; i < 100; ++i)
f();
}

这个具有价值语义的优点;遵循取值的规则，除非你有充分的理由不这样做是合理的。std::ref/std::cref允许您使用持久引用来调用它，对于 prvalues C++17，保证省略将防止虚假副本。

开个玩笑，你可以做：

template<typename F>
void call100(F&& f) {
for (int i = 0; i < 99; ++i)
f();
std::forward<F>(f)();
}

但这依赖于人们operator()&&过载，而没有人这样做。

我认为没有明确的答案：

  1. 第一个复制您传递的所有内容，这些内容可能很昂贵 用于捕获 lambda，但在其他方面提供了最大的灵活性：

    优点

    • 允许的常量对象
    • 允许(复制)可变对象
    • 可以省略副本(？

    缺点

    • 复制您提供的所有内容
    • 如果不复制它，则无法使用现有对象(例如可变 lambda)调用它

  2. 第二个不能用于常量对象。另一方面 它不复制任何内容并允许可变对象：

    优点

    • 允许的可变对象
    • 不复制任何内容

    缺点

    • 不允许常量对象

  3. 第三个不能用于可变的 lambda，所以有点 修改第二个。

    优点

    • 允许的常量对象
    • 不复制任何内容

    缺点

    • 不能使用可变对象调用

  4. 第四个不能用 const 对象调用，除非你复制 他们变得非常尴尬 与 lambdas.您也不能使用 它与预先存在的可变 lambda 对象不复制它或 从它移动(在此过程中丢失它)是类似的 限制为 1。

    优点

    • 如果需要副本，则通过强制(要求)移动语义来明确避免复制
    • 允许可变对象。
    • 允许的 const 对象(可变 lambda 除外)

    缺点

    • 不允许没有副本的常量可变 lambda
    • 您不能使用现有对象(例如可变 lambda)调用它

你有它。这里没有灵丹妙药，每个版本都有不同的优缺点。我倾向于第一个是默认值，但对于某些类型的捕获 lambda 或更大的可调用对象，这可能会成为一个问题。并且您不能使用可变对象调用 1) 并获得预期的结果。如其他答案所述，其中一些可以通过std::ref和其他操作实际T类型的方法来克服。根据我的经验，这些往往是非常讨厌的错误的来源，尽管当T与人们期望实现的不同时，即副本的可变性等。

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