模板函数指针参数与构造函数参数

Question

对于如何传递一个函数指针，该函数指针将在整个对象生命周期中被类广泛使用，我感到两难。我想到了2个解决方案：

• 将函数指针传递给构造函数并将其存储在类中：

    using Func = int(*)(int);

    class A
    {
    public:
        explicit A(int n, Func f) 
            : _f(f), _n(n)
        {}

        int Process()
        {
            return f(n);
        }

    private:
        Func _f;
        int _n;
    };

• 或者使用模板参数：

    using Func = int(*)(int);

    template<Func f>
    class A
    {
    public:
        explicit A(int n) 
            : _n(n)
        {}

        int Process()
        {
            return f(n);
        }

    private:
        int _n;
    };

我认为模板解决方案更优雅，但我不确定它是否是最佳解决方案。 并且作为模板解决方案中的一个附属问题，如果只有Process方法使用模板参数，我是否仍然可以将构造函数放在源文件中，并将Process方法保留在头文件中？

Answer 1

将f 作为模板参数传递将导致为f 的每个不同值单独实例化模板。如果您担心这对代码大小的影响，请不要使用模板。如果不是，并且执行时间是最重要的，那么就去做吧。

std::sort 是使用模板参数可以加快执行速度的一个示例。如果您为比较函数传递一个常规的函数指针（如在 C 风格的qsort 中），那么调用它的时间通常占执行排序时间的很大一部分。 OTOH，std::sort 可以内联简单的比较函数，速度更快。

Answer 2

与minor exceptions，templates must be implemented in header files。如果您拥有 API 并且想要隐藏专有代码的实现方式，例如，因为任何人都可以简单地打开标题并查看它，这将是一个问题。

它还可能增加编译时间，因为模板类需要在编译时由编译器创建，而不是由链接器链接。

如果这些问题都没有困扰您，那么模板可能是一个不错的选择。一方面，正如你所说，它更有说服力，另一方面，它们非常灵活。如果您明天醒来并想使用不同类型的函数指针，那么您完全可以这样做。

当然，最终决定权在您手中，但希望您现在了解每种方法的优缺点。

---

编辑：不知怎的，我错过了你问题的最后一部分。

因此，代码的任何模板化部分都必须放在标头中。由于您的整个课程都是模板化的，因此您不能将其放在源文件中。

你可以做的是只做一个接受它作为参数的函数，它本身是模板化的：

    class A
    {
    public:
        explicit A(int n); // an go in C++ now

        template<Func f>
        int Process()
        {
            return f(n);
        }
        // ...
    };

但是，这样做将允许Process 接受任何独立于类的函数指针。也就是说，A 不再绑定到特定的f，而是对Process 的单独调用绑定到f。那可能不是你想要的。相反，执行选项 1 可能比我建议的选项 3 更好。但同样，这取决于您。