函数指针和函数对象均可用于实现函数回调，但内存管理存在差异：函数指针内存开销更小，但不能保存状态。函数对象可保存状态，但内存开销更大。选择函数指针还是函数对象需综合考虑函数复杂度、重用性及状态管理需求。

函数指针与函数对象的内存管理对比

在 C++ 中，我们可以使用函数指针和函数对象来实现函数的回调。两者都各有优缺点，这里将对它们的内存管理进行对比。

函数指针

函数指针指向函数的地址。当调用函数指针时，实际执行的是该函数。函数指针的大小为 4 或 8 字节，具体取决于平台。函数指针可以轻松地复制或赋值。

void myFunction(int x) {
  // ...
}

int main() {
  void (*pFunction)(int) = myFunction; // 声明函数指针
  pFunction(5); // 调用函数指针
  
  return 0;
}

函数对象

函数对象是一种类，它重载了 operator() 运算符。当调用函数对象时，实际上执行的是 operator() 函数。函数对象的内存管理要比函数指针复杂一些，因为它需要分配对象实例。函数对象的大小通常大于函数指针。

class MyFunction {
 public:
  void operator()(int x) {
    // ...
  }
};

int main() {
  MyFunction myFunction; // 创建函数对象实例
  myFunction(5); // 调用函数对象
  
  return 0;
}

实战案例

考虑以下场景：需要一个回调函数，将数字列表中的每个数字乘以 2。

函数指针

我们可以使用以下函数指针来实现：

int multiplyBy2(int x) {
  return x * 2;
}

void processList(int* list, int size, int (*multiply)(int)) {
  for (int i = 0; i < size; ++i) {
    list[i] = multiply(list[i]);
  }
}

函数对象

同样的功能也可以使用一个函数对象来实现：

class MultiplyBy2 {
 public:
  int operator()(int x) {
    return x * 2;
  }
};

void processList(int* list, int size, MultiplyBy2 multiply) {
  for (int i = 0; i < size; ++i) {
    list[i] = multiply(list[i]);
  }
}

内存管理对比

对于小函数，函数指针通常比函数对象内存开销更小。但是，当函数比较复杂或需要大量状态信息时，函数对象可以提供更好的封装和可重用性。

选择准则

在选择函数指针还是函数对象时，可以考虑以下因素：

• 函数的复杂性
• 重用性的需求
• 对象状态管理的需要