c++ 结合了具有最佳性能的 function 指针

Question

我想要一个描述 function 的类型，它允许通过组合现有函数来创建相同类型的新函数，如下所示：

FuncType f;
FuncType g;
FuncType h = f(g);
FuncType e = f + g;

我尝试使用 function 指针并将 lambdas 分配给它们，如下所示：

typedef double(*FunPtr)(double);

double Fun1(double a) { return 2 * a; }
double Fun2(double a) { return a * a; }

int main{

  auto Fun3 = [](double a){return -a;};

  FuncType F1 = Fun1;
  FuncType F2 = Fun2;
  FuncType F3 = Fun3;

  auto HFun = [](double a){return (*F1)(a);} // does not work, requires capturing F1
  auto HFun = [F1](double a){return (*F1)(a);} // works
  FunPtr H = HFun; //Does not work, I suppose because of capturing F1.

}

更换

typedef double(*FunPtr)(double);

和

typedef std::function FunPtr;

解决了这个问题，但是 function 调用将在非常大的嵌套循环中发生，因此性能可能是一个问题，我在这里和那里读到使用 std::function 会带来开销。

1-与std :: function相比，有没有办法以具有更好性能的方式实现这一目标？

2-首先使用 function 指针有更好的性能吗？

3- 哪个普通函数或 lambdas 是更好的选择？ （F3 对 F1）

非常感谢！

Answer 1

1-与std :: function相比，有没有办法以具有更好性能的方式实现这一目标？

std::function非常灵活，但确实很慢。 为了如此灵活，它执行类型擦除，这是有代价的。 我猜想可能所有其他选项都比std::function （总是基准测试）更快。

2-首先使用 function 指针有更好的性能吗？

Function 指针非常直接，开销应该可以忽略不计，但它们不是很灵活。

3- 哪个普通函数或 lambdas 是更好的选择？ （F3 对 F1）

Lambda 函数比 function 指针更容易使用，并且它们很有效。 但是每个 lambda function 都是“自己的类型”，这在您想要创建它们的数组时会造成困难。

Lambda 函数可以转换为 function 指针，但前提是它们不捕获，但您需要捕获才能执行所需的f(g) 。 因此，在您的情况下，它们似乎不是一种选择

我的建议是您尝试继续使用 function 指针，如果由于某种原因不能，则改用虚拟类。

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过去我需要存储函数数组，我开始使用std::function数组，这被证明很慢。 最后，我更改为基本 class 指针数组，其中基本 class 具有纯虚拟方法，实际 function 将在子类中实现。 基准测试表明，此解决方案比使用std::function更快。 尽管虚拟方法也有一些开销，但它比std::function中的开销要少。