Function 与 Functor 区别

转：http://blog.sina.com.cn/s/blog_54b8fc360100bhxd.html

Function几乎是任何语言的元素之一，从Pascal，Fortran到C++，VB，几乎任何时代的语言都支持它。在C++里，随着 C++标准库的推出，人们开始渐渐的接触到另一种定义函数的方式：Functor。所谓Functor，其实就是重载了operator () 的类，其使用方式和普通函数差不多（这正是C++处处体现的一种思想：只在定义上有区别，在使用上毫无区别）。

譬如说，如果我们要定义一个函数，将传入的整型引用加一 ，我们可以有两种方法定义 ：

inline void increase_one_func(int& i)
{
　　++i;
}

class increase_one_functor
{
public:
　　void operator()(int& i)
　　{
　　　　++i;
　　}
}

使用起来则没什么区别 ：

int i=0;
increase_one_func(i);
increase_one_functor(i);

那Function和Functor到底有什么区别呢 ？其实他们定义方式的区别已经决定了他们使用上的区别 了。

首先，Functor相比Function来说，可以传递更多的信息：
因为Functor是以类的方式存在的，它可以包含任意多的信息。除了传入参数以外，你还可以在类内预设一些其它的信息。
譬如说，下面这个Functor：

class increase_one_functor
{
　　int mIncrement;
public:
　　increase_one_functor(int increment=1):mIncrement(increment)
　　{}
　　void operator()(int& i)
　　{
　　　　++i;
　　}
}

可以很方便的实现将一个整数增加任意值的功能：
increase_one_functor(100)(i);// 将i加100。
而Function就很难实现这样的可扩展性。

　　其次，在作为参数传递时，Functor的效率往往比Function要高。这是因为，在把Functor作为参数传递时，你实际上传递的是Functor对象，在整个编译过程中，编译器始终知道它所在处理的Functor对象是哪个Functor类的，也就是说，它可以做编译时的优化。而对于Function来说，它往往以指针的方式传递，对于编译器来说，很难做（并不是不可能）编译时的优化。

下面这段程序或许可以说明问题：

#include <windows.h>
#include <iostream>

using namespace std;

inline void increase_one_func(int& i)
{
　　++i;
}

class increase_one_functor
{
public:
　　void operator()(int& i)
　　{
　　　　++i;
　　}
}
increase_one_functor;

const int VECTOR_SIZE=1024*16;

void treat_vector_func(int ai[VECTOR_SIZE],void (*func)(int& i))
{
　　for(int i=0;i<VECTOR_SIZE;++i)
　　　　func(ai[i]);
}

template<typename T>
void treat_vector_func(int ai[VECTOR_SIZE],T functor)
{
　　for(int i=0;i<VECTOR_SIZE;++i)
　　　　functor(ai[i]);
}

void main(void)
{
　　static int ai[VECTOR_SIZE];
　　const int CALL_TIMES=10240;
　　{
　　　　long l=GetTickCount();
　　　　for(int i=0;i<CALL_TIMES;++i)
　　　　　　treat_vector_func(ai,increase_one_func);
　　　　l=GetTickCount()-l;
　　　　cerr<<"function "<<l<<endl;
　　}
　　{
　　　　long l=GetTickCount();
　　　　for(int i=0;i<CALL_TIMES;++i)
　　　　　　treat_vector_func(ai,increase_one_functor);
　　　　l=GetTickCount()-l;
　　　　cerr<<"functor "<<l<<endl;
　　}
}

运行结果如下：
Debug模式下（也就是说，没有任何优化的情况下）：
function 37623
functor 36825
Release模式下：
function 4573
functor 1726
可见，functor比function要快很多。