C++ 函数作为模板参数与参数传递

在 C++ 中，有两种将一个函数传递给另一个函数的方法，这两种方法看起来是等效的。

#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 接受函数作为模板参数，而 doParam 接受函数作为函数指针，并且它们似乎给出相同的结果。

使用每种方法之间有何权衡？

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，缺点是函数的地址has在编译时已知（因为您将其用作模板参数），有时这可能是不可能的。

这给我们带来了第二种情况，其中函数指针只能在运行时确定，从而使编译器无法执行内联，但使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);

但请注意，还有第三种方法：

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调用什么函数的优点：

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

而且还允许通过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，还有一个fourth方式，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 - 很可能会带来性能损失，因为（再次）编译器无法进行内联。

有关最后两个选项的进一步讨论，另请参阅StackOverflow 上的问答 https://stackoverflow.com/questions/16435549/when-to-use-stdfunction-instead-of-inheritance/16436690#16436690.