何时使用std::函数而不是继承

在某些情况下，std::function可以取代继承。以下两个代码片段非常相似(调用函数时的成本大致相同，在签名中的用法几乎相同，在大多数情况下std:：function也不需要我们制作A的额外副本(：

struct Function
{
    virtual int operator()( int ) const =0;
};
struct A
    : public Function
{
    int operator()( int x ) const override { return x; }
};

使用std::function，我们可以将其重写为

using Function = std::function<int (int)>;
struct A
{
    int operator()( int x ) const { return x; }
};

为了更清楚地说明，这两个片段是如何关联的：它们都可以通过以下方式使用：

int anotherFunction( Function const& f, int x ) { return f( x ) + f( x ); }
int main( int argc, char **argv )
{
    A f;
    anotherFunction( f, 5 );
    return 0;
}

后一种方法更灵活，因为我们不必从一些公共基类派生类。类Function对象之间的唯一关系是基于它们的能力。在面向对象编程方面，它可能被认为不那么干净(当然，在函数编程方面则不然(。

除此之外，这两种解决方案之间还有其他区别吗？当使用哪种解决方案时，是否有任何通用指南，或者这只是个人偏好的问题？是否存在一种解决方案性能优于另一种的情况？

首先进行一个小的更正：注意，这个：

int anotherFunction( Function f, int x ) { return f( x ) + f( x ); }

不会使用基于继承的解决方案进行编译，因为Function是按值获取的，而且它是抽象的。另一方面，如果它不是抽象的，你会得到切片，这不是你想要的。

相反，为了利用多态性，您必须通过引用(可能通过引用const(获得Function派生的对象：

int anotherFunction( Function const& f, int x ) { return f( x ) + f( x ); }

这不像函数式编程，所以如果你热衷于函数式编程(就像你看起来的那样(，你可能会因为这一点而想要避免它。

也就是说，以下是我将提供的指导方针：

如果可以，请使用模板：
```
template<typename F>
int anotherFunction(F f, int x) { return f(x) + f(x); }
```
一般来说，当它可以使用时，静态(编译时，基于模板(多态性被认为比动态(运行时，基于继承(多态性更可取，因为：
- 卓越的灵活性：您不必更改类型的定义，并使它们从一个公共基类派生，即可通用。例如，这允许您编写：
```
anotherFunction([] (int x) { return x * 2; }, 42);
```
  以及：
```
anotherFunction(myFxn, 42); // myFxn is a regular function
```
  甚至：
```
anotherFunction(my_functor(), 42); // my_functor is a class
```
- 卓越的性能：由于您不是通过虚拟表进行调用，并且编译器知道函数调用将如何解决，因此它可以内联调用以提供更高的性能(如果它认为这是合理的(
如果您不能使用模板，因为要调用的函数将在运行时确定，请使用std::function：
```
 int anotherFunction(std::function<int (int)> f, int x) 
 { 
     return f(x) + f(x); 
 }
```
这也将为您提供足够的灵活性来传递lambdas、函数指针、函子，基本上是任何可调用对象。例如，请参阅这个问答；StackOverflow上的A。
对于基于模板的设计，使用std::function可能会带来显著的运行时开销，对于基于硬编码继承的解决方案(如您概述的解决方案(，可能也会带来轻微的开销，但它为您提供了灵活性，这是一个标准习惯用法。此外，和往常一样，当性能是一个问题时，进行测量以支持任何假设——你可能会得到令人惊讶的结果。
当您想存储任何类型的可调用对象以供以后调用时，通常需要采用这种基于std::function的设计，例如在Command设计模式中，或者当您有一个要处理和一般调用的可调用对象的异构集合时。有关何时使用std::function而不是模板的讨论，请参阅本问答；StackOverflow上的A。
那么，您应该在什么时候采用使用继承的硬编码设计？好吧，在所有这些情况下，1。和2。是不可行的——老实说，我现在想不出任何可行的方案，但我相信有人会想出一个角落的方案。请注意，为了使用类似std::function的习惯用法，C++11不是必需的，因为Boost有一个boost::function和boost::bind实现，它们早于C++11的std::function和std::bind。

TL；DR：使用模板或std::function。

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