В C++, std::function является оболочкой (wrapper) для хранения и вызова функций или функциональных объектов. Она представляет собой универсальный механизм, который может хранить любой тип функции или функционального объекта с заданной сигнатурой.
Шаблоны функций (template functions) в C++ позволяют создавать обобщенные функции, которые могут работать с различными типами данных. Они представляют собой механизм, который позволяет программисту писать обобщенный код, который автоматически генерируется для каждого типа, с которым он используется.
Однако, std::function и шаблоны функций в C++ имеют некоторые ограничения и различия в использовании.
Основной причиной, почему нельзя использовать std::function как аргумент шаблонной функции, является то, что std::function является типом времени выполнения (runtime type), тогда как шаблоны функций требуют типов времени компиляции (compile-time types). Шаблоны функций генерируют код для каждого типа, с которым они используются, во время компиляции, что позволяет получить оптимальную производительность и статическую типизацию.
Когда мы используем шаблонную функцию с аргументом std::function, каждый тип std::function создает новый экземпляр шаблона функции. Таким образом, каждый вызов шаблона функции с различными типами std::function будет генерировать отдельный код, что приведет к фрагментации кода и увеличит размер скомпилированной программы.
Более того, использование std::function в шаблонной функции может также снизить производительность, так как вызов функции через объект std::function влечет за собой дополнительные издержки в виде виртуальных функций или вызовов функционального объекта.
Кроме того, std::function имеет динамическую аллокацию памяти, что может привести к дополнительным накладным расходам времени выполнения и потенциальным проблемам с производительностью.
Итак, использование std::function в качестве аргумента шаблонной функции может быть неэффективным с точки зрения производительности и не соответствовать парадигме шаблонного программирования в C++. Вместо этого, рекомендуется избегать использования std::function в шаблонах функций и использовать шаблоны функций с типами времени компиляции, чтобы получить оптимальную производительность и статическую типизацию.