функция указатель против функторов в C++

Question

В чем разница между использованием функторов и указателями функций. Например

//Functor 
    struct add_x 
    { 
    int x; 
    add_x(int y):x(y){} 
    int operator()(int y) 
    { 
     return x+y; 
    } 
    }; 
    //Function 
    int (func)(int x) 
    { 
    return ++x; 
    } 
    std::vector<int> vec(); 
    //fill vec with 1 2 3 4 5 
    int (*f)(int) = func;//Function pointer 
    std::transform(vec.begin(),vec.end(),f); //approach 1 
    std::transform(vec.begin(),vec.end(),add_x(1)); //approach 2 

Оба подхода работают, но я уверен, что будет иметь место случаи, когда один является предпочтительным (или возможно) над другими.

Answer 1

Во-первых, функтор может содержать внутреннее состояние; состояние, которое действительно для этого вызова только объекта функции. Вы можете добавить переменные static к вашей функции, но они будут использованы для любого вызова функции.

Во-вторых, компилятор может встроить вызовы в функтор; он не может сделать то же самое для указателя функции. Вот почему C++ std::sort() бьет дерьмо из C qsort() по производительности.

Answer 2

Функторы могут использоваться даже для эмулирования лямбда-выражений (если вам нужно использовать более старый компилятор до C++ 11/C++ 14), так как они могут иметь индивидуальное состояние (например, в качестве переменных-членов) ,

struct A { 
    int x; // state member can even be made private! Instance per functor possible 
    int operator()(int y) { return x+y } 
}; 

или лямбда

auto lambda = [&x](int y) { return x+y }; 

указатели на функции могут получить только аргументы, но являются лицами без гражданства, если они не получить доступ к любым глобальным переменным (что на самом деле плохой дизайн и опасно).

// global scope, anyone can accidentally manipulate and not thread-safe here, only one global instance possible! 
inx x; 
int (func)(int y) { return x+y };