我应该使用函数还是无状态函子？

Question

这两段代码做同样的事情。如您所见，它将用于排序功能。 哪个更好？我通常写后一个。但是我看到一些程序员像以前那样做。

struct val_lessthan : binary_function<pair<string,int>, pair<string, int>, bool>
{
    bool operator() (const pair<string,int>& x, const pair<string,int>& y) const
    {
        return x.second < y.second;
    }
} val_lt;

和

bool val_lt(const pair<string,int>& x, const pair<string,int>& y) 
{
    return x.second < y.second;
}

会像这样使用它：

std::sort(wordvector.begin(), wordvector.end(), val_lt);

Answer 1

您看到有些人更喜欢第一个版本的原因是仿函数可以简单地内联。

当您将函子传递给std::sort 时，函子类型对于函数是已知的，因此在编译时也知道要调用的确切函数，并且可以简单地内联。

对于一个普通函数，std::sort 真正看到的只是一个函数指针，并且在编译时它没有说明它指向的 哪个 函数。因此，除非编译器执行一些相当广泛的流分析以查看指针来自 在此特定调用中 的位置，否则不能内联。它肯定会在像你这样的小例子中进行优化，但是如果函子/函数指针是从其他地方作为函数参数传入的，或者它是在传递给@987654323之前从中间数据结构中读取的@，那么，编译器可能无法内联函数指针版本，因此最终会变慢。

Answer 2

第一个称为函数对象，如果您需要将任何上下文信息传递给比较函数，它会很有用。独立函数只能获取x 和y，没有机会携带任何上下文。

在上面的具体实例中，比较函数的两种写法大致等价。

Answer 3

作为一项规则，我可能更喜欢第一个，但通常更喜欢使用模板：

template <class T>
struct val_lessthan : binary_function<pair<pair<T, T>, bool> {
    bool operator()(T const &x, T const &y) const { 
       return x.second < y.second;
    }
};

.second 的使用限制了通用性的程度，但您仍然会得到一点点（例如，如果没有记错，boost::tuple 为两个元素的元组提供了 .first 和 .second。通常，模板可以更好地确保编译器能够内联生成代码，因此如果您关心效率，它可能会有所帮助（或者可能不会，但不太可能造成任何伤害）。

Answer 4

如果您希望能够也在代码的其他部分调用该函数，而不是作为函子传递，请首选函数形式。例如，您更喜欢：

if (val_lt(a,b))
{
//...
}

到

if(val_lessthan()(a,b))
{
// ...
}

否则在选择函子形式时，最好使用未命名的函子对象进行调用。那就是：

std::sort(wordvector.begin(), wordvector.end(), val_lesstthan());

代替：

val_lesstthan named;
std::sort(wordvector.begin(), wordvector.end(), named);

取消命名参数和返回值很容易使编译器执行优化。它指的是一个称为 RVO（返回值优化）的全局概念。在这种情况下，它可能会将您的代码从一个副本结构中解放出来。

Answer 5

我会说，选择最适合您的特定情况的最简单的。在这种情况下，请选择第二个而不是第一个。

Answer 6

两者的速度都一样快。几乎可以忽略不计的差异。

当你使用functor时，意味着函数operator()在编译器生成的代码中有三个参数，第一个参数是指向val_lt对象本身的指针，第二个和第三个参数是你设置的参数'在签名中提到。像这样的：

//the possible code generated by the compiler!
bool operator() (val_lessthan *_this, const pair<string,int>& x, const pair<string,int>& y) const
              //^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ note this!
{
    return x.second < y.second;
}