Question

到目前为止，我一直在使用函数指针，就像c ++中的这种格式一样。我偶尔会有一些用途，我想知道在c ++ 11/14中还有其他什么作为替代方案。

#include <iostream>
using namespace std;

void sayHello();
void someFunction(void f());

int main() {

    someFunction(sayHello);
    return 0;
}
void sayHello(){
    std::cout<<"\n Hello World";
}
void someFunction(void f()){
    f();
}

我确实看过这个question，但是无法理解任何优于传统使用函数指针的优点。另外我想问一下，使用函数指针有什么不对（不推荐）的事情因为我从未见过有人使用它们。或任何其他替代方案。

Answer 1

你提到的问题建议使用std :: function，但当与std :: bind结合使用时，它的值并不强调（或提及）。

您的示例是最简单的，但假设您有

std::function<void (int, int)> f ;

函数指针可以或多或少地执行相同的操作。但是假设你需要一个函数g（int），它是第二个参数绑定为0的函数。使用函数指针你可以做很多事情，使用std :: function你可以这样做：

std::function<void(int)> g = std::bind(f, _1, 0) ;

Answer 2

作为传统函数指针的替代方法，C ++ 11引入template alias与variadic templates结合可以简化函数指针sintax。下面是一个如何创建＆＃34;模板＆＃34;函数指针：

template <typename R, typename ...ARGS> using function = R(*)(ARGS...);

可以这样使用：

void foo()                { ... }
int bar(int)              { ... }
double baz(double, float) { ... }

int main()
{
    function<void>                  f1 = foo;
    function<int, int>              f2 = bar;
    function<double, double, float> f3 = baz;

    f1(); f2({}); f3({}, {});
    return 0;
}

此外，它可以巧妙地处理函数重载：

void overloaded(int)      { std::cout << "int version\n"; }
void overloaded(double)   { std::cout << "double version\n"; }

int main()
{
    function<void, int>    f4 = overloaded;
    function<void, double> f5 = overloaded;

    f4({}); // int version
    f5({}); // double version
    return 0;
}

并且可以用作声明函数指针参数的非常简洁的方法：

void callCallback(function<int, int> callback, int value)
{
    std::cout << "Calling\n";
    std::cout << "v: " << callback(value) << '\n';
    std::cout << "Called\n";
}

int main()
{
    function<int, int> f2 = bar;
    callCallback(f2, {});
    return 0;
}

此模板别名可用作std::function的替代品，它既没有缺点也没有优点（good explanation here）。

Live demo

简而言之，我认为模板别名与可变参数模板相结合是原始函数指针的一个优秀，漂亮，整洁和现代的C ++替代品（这个别名毕竟仍然是函数指针）但是{ {1}}是好的，漂亮的，整洁的和现代的C ++，同时考虑到了很好的优势。坚持使用函数指针（或别名）或选择std::function取决于您的实现需求。

Answer 3

我确实看过这个问题，但无法理解优于传统使用函数指针的优点。我也愿意喜欢问，是否有任何错误（不推荐）的事情使用函数指针，因为我从未见过有人使用它们。

正常＆＃34;全球＆＃34;功能通常不具备状态。虽然在函数式编程范例的遍历过程中获得状态并不一定好，但有时当状态与已经改变的东西正交时（例如，启发式），状态可能会派上用场。仿函数（或函数对象）具有优势。
正常功能不能很好地构建（创建更低级别功能的更高级功能。
正常功能不允许动态绑定其他参数。
有时，正常功能可以替代lambdas，反之亦然，具体取决于具体情况。通常，一个人不想写一个特殊的功能只是因为你在＆＃34;容器遍历＆＃34;期间有一些非常本地/特定的要求。

Answer 4

另外我想问一下，有什么不对（不推荐）使用函数指针的事情因为我从未见过任何人使用过它们。

是的。函数指针是可怕的，可怕的东西。首先，它们不支持通用 - 所以你不能使用一个函数指针，比如说std::vector<T>用于任何T。其次，他们不支持有约束力的国家，所以如果在将来的任何时候，任何人都希望引用其他国家，他们就完全搞砸了。这尤其糟糕，因为这包括this成员函数。

在C ++ 11中使用函数有两种方法。首先是使用模板。第二种是使用std :: function。

模板有点像这样：

template<typename T> void func(F f) {
    f();
}

这里的主要优点是它接受任何类型的函数对象，包括函数指针，lambda，functor，bind-result等等，并且F可以具有任意数量的函数调用重载以及任何签名，包括模板，以及它可以具有任何约束状态的任何大小。所以它超级灵活。它也是最高效的，因为编译器可以内联运算符并直接在对象中传递状态。

int main() {
    int x = 5;
    func([=] { std::cout << x; });
}

这里的主要缺点是模板的通常缺点 - 它不适用于虚拟功能，必须在标题中定义。

另一种方法是std::function。 std::function具有许多相同的优点 - 它可以是任何大小，绑定到任何状态，并且可以是任何可调用的，但是可以交换一些。主要是，签名在类型定义时固定，因此对于某些尚未知道的std::function<void(std::vector<T>)>，您不能拥有T，并且可能还存在一些动态间接/分配（如果你不能SBO）。这样做的好处是，因为std::function是一个真正的具体类型，你可以像任何其他对象一样传递它，所以它可以用作虚函数参数等等。

基本上，函数指针只是非常有限，并且不能真正做任何有趣的事情，并使API非常不灵活。他们可恶的语法在海洋中是一种小便，用模板别名减少它是搞笑但没有意义。

现代c ++替代函数指针

4 个答案: