在没有调用开销的类中存储函数

Question

我想在类中存储一个函数或对它的引用作为成员变量。我知道存储函数指针以及 std::function 或 boosts 等价物。但是，我最近read 表示，与模板参数相比，使用指针会导致调用开销。在那次搜索中，我偶然发现了this 帖子，但我无法从答案中重现工作代码。以下是我尝试过的一些答案：

template<typename ftype>
class MyClass
{
private:
    ftype func;

public:
    MyClass(ftype func_)
    :func(func_)
    {}
};

double dosth(double x)
{
    return x*x;
}

int main()
{
    MyClass<decltype(dosth)> entity(dosth);
}

但是，它会导致错误：

错误：使用函数类型“双（双）”实例化的数据成员

注意：在此处请求的模板类 'MyClass' 的实例化中

我不确定确切的问题出在哪里，但我希望在编译时输入确切的函数类型。

所以我的问题是：编写一个以某种方式需要将重复调用（并且仅调用）的函数信息的类，我能做些什么来避免上述开销？

Answer 1

其他 cmets 已经解释了如何使其编译，但请放心，这并不能解决您的性能问题。

首先，你的包装器中仍然有一个函数指针，它与std::function 的最简单形式没有太大区别。恭喜你重新发明了轮子。

模板只会改进一些事情，如果不仅仅是函数签名，而是实际函数是模板参数。只有这样，编译器才能在编译时解析函数调用并应用内联或静态评估等优化。

正是这些优化的缺乏使得函数指针变得如此昂贵。函数指针的实际调用并没有真正的影响，这就是处理器进行分支预测的原因。

Answer 2

我认为您正在查看一个不存在的问题。来自您链接到的问题的accepted answer：

+-------------------+--------------+---------------+----------------+
|                   | function ptr | std::function | template param |
+===================+==============+===============+================+
| can capture       |    no(1)     |      yes      |       yes      |
| context variables |              |               |                |
+-------------------+--------------+---------------+----------------+
| no call overhead  |     yes      |       no      |       yes      |
| (see comments)    |              |               |                |
+-------------------+--------------+---------------+----------------+
| can be inlined    |      no      |       no      |       yes      |
| (see comments)    |              |               |                |
+-------------------+--------------+---------------+----------------+
  ...

如果不能支持内联是您唯一的问题，我想说，您不必担心太多。

当推送到了紧要关头时，您可以将内联函数包装在类模板中并使用类模板。

---

更新，以回应 OP 的评论。

假设你想使用这个函数

double square(double in) { return in*in; }

它被包装在一个类模板中：

template <typename T> struct Square
{
    T operator() const (T in) { return in*in; }
};

现在您可以使用Square<double> 作为类型，而不是使用square 作为函数指针。