함수객체란? 일반함수와의 장단점

[C++] 함수객체 기본 예제

함수 객체(Function Object)는 함수처럼 동작하는 객체이다.

함수처럼 동작하려면 객체가 operator() 를 정의해야 한다.

아래의 예제를 보면 구조체에서 operator() 연산자를 오버라이딩 하고, main에서 해당 구조체를 선언한 후 함수처럼 호출하였다.

* 함수 객체의 장점

함수 객체는 함수처럼 동작하는 객체이므로 다른 멤버 변수와 멤버 함수를 가질 수 있고 일반 함수에서 하지 못하는 지원을 받을 수 있다.

또한, 함수 객체의 서명이 같더라도 객체 타입이 다르면 서로 전혀 다른 타입으로 인식한다.

속도도 일반 함수보다 함수 객체가 빠르다. 함수의 주소를 전달하여 콜백할 경우 이 함수 포인터는 인라인 될 수 없지만 (함수 포인터는 함수가 있어야 하므로 인라인 함수의 복사본 함수를 만들어 낸다.) 함수 객체는 인라인 될 수 있고, 컴파일러가 쉽게 최적화 할 수 있다.

특정상황에서 함수객체는 함수보다 빠름

 : 임의 함수를 다른 함수에 인자로 전달한 후 사용할 때 일반함수는 인라인화 될 수 없지만, 객체는 인라인화 될 수 있다.

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C++의 functor는 기존에 함수보다 다소 복잡하게 정의되고 또 쓰는 방법도 이상한데 왜 이것을 쓰는 것인가?
functor는 다음 3가지 장점이 있다. 
1. 함수 객체는 내부 변수를 가질 수 있다. 사용자가 함수 객체를 사용하면서 다른 상태를 가질 수 있다. 
2. 함수 객체는 자신만의 타입을 가질 수 있다. 이를 이용해서 각각 다른 함수-객체를 갖는 컨테이너를 만들 수 있다.
3. 속도가 빠르다. 함수가 inline으로 사용할 수 없는 곳에 함수 객체를 inline으로 사용할 수 있다.

#include <iostream>

using namespace std;

struct Less{

    inline bool operator()(int a , int b){

        return  a< b ; ;

    }

};

struct Greater{

    inline bool operator()(int a , int b){

        return  a>b ; ;

    }

};

bool cmp1(int a, int b){

    return  a>b;

}

bool cmp2(int a, int b){

    return  a<b;

}

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//정책 교체가 가능하고 정책이 인라인으로 치환되는 함수

//template +함수 객체로 만드는 기술

template<typename T> void Sort( int* x , int n , T cmp ){

    

    for(int i = 0; i < n -1 ; i ++){

        for(int j = i+1; j < n ; j++){

            if(cmp(x[i] , x[j])){

                swap(x[i], x[j]);

            }

        }

    }

}

int main(){

    int x[10] = {2,5,4,3,1,6,7,8,9,10};

    //sort() 의 모든 인자는 템플릿 입니다.

    //비교 정책으로 일반함수를 사용할때

    //장점 : 정책을 여러번 교체해도 sort()기계어는 한개이다. / 코드메모리 사용양 감소

    //단점 : 정책이 인라인 치환이 될수 없다.

    

    sort(x, x+10 , cmp1); // sort(int * , int * , bool(*)(int , int ));

    sort(x, x+10 , cmp2);// sort(int * , int * , bool(*)(int , int ));

    

    

    

    //2.비교 정책 함수로 함수객체를 사용할때

    //장점 : 정책이 인라인이면 치환된다. 성능향상

    //담점 : 정책을 교체한 횟수 만금 sort 기계어 생성 코드메모리 증가

    

    Less f1;

    Greater f2;

    

    sort(x, x+10, f1); // sort(int * , int * ,Less) 함수생성

    sort(x, x+10, f2);// sort(int * , int * ,Greater) 함수생성

    for(int i = 0; i<10; i ++) {

        cout << x[i] ;

    }

    

}