std::function是C++11引入的可调用对象包装器，能统一封装函数指针、lambda、bind表达式和仿函数，适用于回调、事件系统等场景，使用时需注意其性能开销、可空性及类型擦除机制。
std::function 是 C++11 引入的一个通用可调用对象包装器，它可以封装各种可调用类型，比如函数指针、lambda 表达式、绑定表达式（bind）以及仿函数（函数对象）。它定义在 <functional> 头文件中，使用起来非常灵活，是实现回调机制、事件系统、延迟调用等功能的常用工具。
基本用法
std::function 的模板参数是一个函数签名，格式为 std::function<返回值(参数类型...)>。例如：
-
std::function<int()>：无参、返回 int 的可调用对象 -
std::function<void(double, int)>：接受 double 和 int，无返回值 -
std::function<bool(std::string)>：接受字符串，返回 bool
示例代码：
#include <functional>
#include <iostream>
#include <string>
<p>// 普通函数
int add(int a, int b) {
return a + b;
}</p><p>int main() {
// 包装 lambda
std::function<int(int, int)> func1 = [](int x, int y) { return x + y; };</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 包装普通函数
std::function<int(int, int)> func2 = add;
// 包装仿函数
struct Multiplier {
int operator()(int a, int b) const { return a * b; }
};
std::function<int(int, int)> func3 = Multiplier{};
std::cout << func1(3, 4) << "\n"; // 输出 7
std::cout << func2(3, 4) << "\n"; // 输出 7
std::cout << func3(3, 4) << "\n"; // 输出 12
return 0;}
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与 std::bind 配合使用
std::function 常与 std::bind 一起使用，用于绑定部分参数或调整参数顺序。
#include <functional>
#include <iostream>
<p>void print_sum(int a, int b) {
std::cout << "Sum: " << a + b << "\n";
}</p><p>int main() {
// 绑定第一个参数为 5
auto bound_func = std::bind(print_sum, 5, std::placeholders::_1);</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>std::function<void(int)> func = bound_func;
func(10); // 输出 Sum: 15
return 0;}
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作为回调函数使用
std::function 特别适合用于实现回调。你可以将一个可调用对象作为参数传递给函数，稍后调用。
#include <functional>
#include <iostream>
#include <vector>
<p>void for_each_element(const std::vector<int>& vec,
std::function<void(int)> callback) {
for (int value : vec) {
callback(value);
}
}</p><p>int main() {
std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 使用 lambda 作为回调
for_each_element(numbers, [](int n) {
std::cout << n * n << " ";
});
// 输出：1 4 9 16 25
return 0;}
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注意事项
使用 std::function 时需注意以下几点：
- 有轻微性能开销：由于内部可能涉及类型擦除和堆分配，调用速度略慢于直接调用函数或 lambda
- 可以为空：未初始化或赋值为 nullptr 的 std::function 调用会抛出
std::bad_function_call异常 - 支持赋值和拷贝：可以像普通对象一样传递和存储
- 检查是否有效：可通过 if (func) 判断是否包含可调用对象
示例：安全调用
std::function<void()> func;
if (func) {
func(); // 不会执行
} else {
std::cout << "Function is empty\n";
}
基本上就这些。std::function 提供了一种统一的方式来处理各种可调用对象，让代码更灵活、解耦更好。不复杂但容易忽略细节。
