与普通函数相比，为什么 Lambda 允许增强编译器优化

Nicolai Josuttis 的 C 标准库（第二版）断言 lambda 可以与普通函数相比，编译器可以更有效地优化。这一优势源于 lambda 作为函数对象的本质。

当 lambda 传递给函数模板时，它会被实例化为专门针对该对象定制的新函数。这使得编译器可以毫不费力地内联 lambda 调用。相反，对于普通函数，函数指针将传递给函数模板。传统上，编译器在通过函数指针进行内联调用时遇到困难。

为了说明这个概念，请考虑以下函数模板：

template 
void map(Iter begin, Iter end, F f) {
    for (; begin != end;   begin)
        *begin = f(*begin);
}

使用 lambda 调用此函数：

int a[] = { 1, 2, 3, 4 };
map(begin(a), end(a), [](int n) { return n * 2; });

结果是编译器创建的实例化：

template 
void map(int* begin, int* end, _some_lambda_type f) {
    for (; begin != end;   begin)
        *begin = f.operator()(*begin);
}

在这种情况下，编译器可以访问 _some_lambda_type::operator() 并可以无缝地内联调用它。每个 lambda 都有不同的类型，因此在 map() 中使用不同的 lambda 将产生一个新的实例化。

但是，如果使用函数指针：

map(int* begin, int* end, int (*f)(int)) {
    for (; begin != end;   begin)
        *begin = f(*begin);
}

编译器将无法内联对 f 的调用，直到对 map() 的包含调用也被内联，从而允许它精确定位特定函数。这凸显了 lambda 在编译器优化方面相对于普通函数的优势。