我应该通过const-reference传递std :: function吗？

Question

假设我有一个带std::function ：

void callFunction(std::function<void()> x)
{
    x();
}

我应该通过const-reference传递x吗？：

void callFunction(const std::function<void()>& x)
{
    x();
}

这个问题的答案是否会根据函数的作用而改变？ 例如，如果它是一个类成员函数或构造函数，它将std::function存储或初始化为成员变量。

Answer 1

如果您想要性能，请在存储时按值传递。

假设您有一个名为“在UI线程中运行此函数”的函数。

std::future<void> run_in_ui_thread( std::function<void()> )

它在“ui”线程中运行一些代码，然后在完成时表示future 。 （在UI框架中很有用，其中UI线程是你应该弄乱UI元素的地方）

我们正在考虑两个签名：

std::future<void> run_in_ui_thread( std::function<void()> ) // (A)
std::future<void> run_in_ui_thread( std::function<void()> const& ) // (B)

现在，我们可能会使用如下：

run_in_ui_thread( [=]{
  // code goes here
} ).wait();

这将创建一个匿名闭包（lambda），从中构造一个std::function ，将其传递给run_in_ui_thread函数，然后等待它在主线程中完成运行。

在情况（A）中， std::function直接由我们的lambda构造，然后在run_in_ui_thread 。 lambda move到std::function ，因此任何可移动状态都有效地进入它。

在第二种情况下，临时std::function被创建，拉姆达是move d到它，则该临时std::function使用由所述内参考run_in_ui_thread 。

到目前为止，这么好 - 他们两个表现相同。 除了run_in_ui_thread将要复制其函数参数以发送到ui线程执行！ （它将在完成之前返回，因此它不能仅使用对它的引用）。 对于情况（A），我们只需move std::function move到其长期存储中。 在情况（B）中，我们被迫复制std::function 。

该商店使价值传递更加优化。 如果有可能存储std::function的副本， std::function值传递。 否则，任何一种方式大致相同：by-value的唯一缺点是如果你使用相同的庞大的std::function并且有一个sub方法接着使用它。 除此之外， move将与const&一样高效。

现在，如果我们在std::function有持久状态，那么两者之间还存在一些其他差异。

假设std::function使用operator() const存储一些对象，但它也有一些mutable修改的数据成员，它会修改（多么粗鲁！）。

在std::function<> const& case中，修改的mutable数据成员将传播出函数调用。 在std::function<>情况下，它们不会。

这是一个相对奇怪的角落案例。

你想要像对待任何其他可能重量级，便宜的移动类型那样对待std::function 。 移动很便宜，复制可能很昂贵。

Answer 2

如果您担心性能，并且没有定义虚拟成员函数，那么您很可能根本不应该使用std::function 。

使functor类型成为模板参数允许比std::function更好的优化，包括内联functor逻辑。 这些优化的效果可能大大超过了关于如何传递std::function的copy-vs-indirection问题。

快点：

template<typename Functor>
void callFunction(Functor&& x)
{
    x();
}

Answer 3

像往常一样在C ++ 11中，传递value / reference / const-reference取决于你对你的参数做什么。 std::function也不例外。

按值传递允许您将参数移动到变量（通常是类的成员变量）：

struct Foo {
    Foo(Object o) : m_o(std::move(o)) {}

    Object m_o;
};

当您知道您的函数将移动其参数时，这是最佳解决方案，这样您的用户就可以控制他们调用您的函数的方式：

Foo f1{Object()};               // move the temporary, followed by a move in the constructor
Foo f2{some_object};            // copy the object, followed by a move in the constructor
Foo f3{std::move(some_object)}; // move the object, followed by a move in the constructor

我相信你已经知道（非）const-references的语义，所以我不会强调这一点。 如果您需要我添加更多关于此的解释，请询问并且我将更新。