Функционалы шаблонов против функций

Question

Я искал некоторые из исходных кодов Boost и заметил, что они реализуют шаблонные функции с помощью функтора вместо простой функции? Для этого есть причина?

Например:

template<typename Foo, typename Bar> 
struct functor { 
    Bar operator()(const Foo& foo) { 
     return foo.as_bar(); 
    } 
}; 

в противоположность:

template<typename Foo, typename Bar> 
Bar func(const Foo& foo) { 
    return foo.as_bar(); 
} 

Единственное преимущество, что я могу придумать это позволяет классам наследовать функцию?

Answer 1

Есть две основные причины: во-первых, как отмечала пифоническая метафора, частичная специализация действительна только для классов, а не для функций. Обратите внимание, что функции могут использовать перегрузки для решения этой проблемы в целом, но часто, если вы выполняете метапрограммирование, проще и более универсально использовать частичную специализацию. На самом деле я думаю, что это была главная причина.

Вторая причина заключается в том, что в любое время, когда код хочет принять объект функции (например, в STL, например std :: transform), он будет иметь параметр шаблона типа. Если вы передадите функтор или лямбда, точный тип известен во время компиляции, и вы не платите за косвенность, и может быть сделана вставка. Если вы передадите указатель на функцию (или std :: function), во время компиляции будет известна только подпись, и вы платите за косвенность (и вы не можете встроить). Например, std :: sort может быть значительно быстрее с функтором, чем указателем на функцию.

Обратите внимание, что существует небольшая функция, называемая параметрами шаблона указателя функций; это нестандартные параметры шаблона, которые специализируются на определенной функции и, таким образом, могут удалять косвенные действия. Однако, если вы используете один из них, вы не можете использовать функтор вообще. Поэтому большинство кода, который хочет принять объект функции, делает это так, как я описал выше.