std::function是C++中用于封装可调用对象的通用包装器,定义于头文件,支持普通函数、lambda表达式、仿函数、成员函数指针等,通过类型擦除实现统一接口,适用于回调机制、策略模式和任务容器等场景,虽有轻微性能开销但提升了代码灵活性和可维护性。

在C++中,std::function 是一个通用的函数包装器,定义在
基本语法与定义方式
std::function 的模板参数是一个函数类型签名,格式为 std::function。
例如:
-
std::function
可以保存接受两个int并返回int的可调用对象。 -
std::function
表示无参数无返回值的函数包装器。 -
std::function
表示接受字符串并返回double的函数对象。
声明后可以像函数一样调用:
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std::functionint result = func(3, 4); // result == 7
支持的可调用对象类型
std::function 能统一管理多种类型的可调用实体,使用起来非常灵活。
1. 普通函数
std::function
f1(2, 3); // 返回 5
2. Lambda 表达式
auto lambda = [](const std::string& s) { return s.size(); };std::function
f2("hello"); // 返回 5
3. 函数对象(仿函数)
struct Multiply {int operator()(int a, int b) const { return a * b; }
};
std::function
f3(4, 5); // 返回 20
4. 成员函数指针(需绑定对象)
struct Greeter {void say(const std::string& msg) { std::cout };
Greeter g;
std::function
f4(); // 输出 Hi!
常见应用场景
1. 回调函数
在异步操作或事件驱动编程中,常使用 std::function 作为回调参数类型。
// 模拟异步完成
callback(42);
}
async_op([](int value) {
std::cout });
2. 策略模式或运行时选择行为
可以根据条件动态切换不同的算法实现。
if (op == "+") operation = [](double a, double b) { return a + b; };
else if (op == "*") operation = [](double a, double b) { return a * b; };
double result = operation(3.0, 4.0);
3. 存储到容器中
将不同类型的可调用对象存入 vector 或 map 中统一管理。
tasks.push_back([]{ std::cout tasks.push_back([]{ std::cout
for (auto& task : tasks) task();
注意事项与性能考量
std::function 内部使用“类型擦除”技术,带来灵活性的同时也引入一定的开销。
- 调用性能略低于直接调用函数或lambda(通常一次间接跳转)。
- 占用内存比普通函数指针大(通常为几个指针大小)。
- 赋值空值后调用会抛出 std::bad_function_call 异常。
检查是否包含有效可调用对象:
std::functionif (f) {
f();
} else {
std::cout }
基本上就这些。std::function 提供了统一接口来处理各种可调用对象,让代码更清晰、更易扩展,虽然有轻微性能代价,但在大多数场景下是值得使用的。关键是理解其封装机制和适用边界。











