0

0

c++中std::function和函数指针的区别_c++回调方式对比【分析】

冰火之心

冰火之心

发布时间:2026-02-04 13:54:16

|

847人浏览过

|

来源于php中文网

原创

std::function可装普通函数、捕获lambda、std::bind结果、仿函数、非静态成员函数(需绑定this);函数指针仅能指向普通函数或静态成员函数,且签名必须严格匹配。

c++中std::function和函数指针的区别_c++回调方式对比【分析】

std::function 能装什么,函数指针只能装什么

函数指针只能指向**普通函数**或**静态成员函数**,且类型必须严格匹配签名,比如 int(*)(double, const std::string&) 不能赋值给 int(*)(double)。而 std::function 是类型擦除容器,能容纳:普通函数、lambda(哪怕捕获了变量)、绑定后的 std::bind 结果、仿函数对象、非静态成员函数(需绑定 this)。它靠内部的类型擦除机制实现多态,代价是间接调用开销和可能的堆分配。

  • 函数指针无法持有捕获 lambda:auto f = [x=42]{ return x; }; int(*pf)() = f; // 编译失败
  • std::function 可以:std::function f = [x=42]{ return x; };
  • 调用非静态成员函数时,函数指针必须写成 Ret (Class::*)(Args...) 形式,且调用时需显式提供对象;std::function 则可提前绑定:std::function cb = std::bind(&MyClass::foo, &obj);

性能差异:直接跳转 vs 间接调用 + 可能的动态分配

函数指针调用是纯编译期确定的直接跳转,零开销。而 std::function 每次调用都要经过一层虚函数表或函数指针跳转,有轻微间接成本;更关键的是,当保存的对象尺寸超过内部小缓冲(通常约 16–32 字节),会触发堆内存分配——这对高频回调场景(如图形渲染循环、网络事件分发)可能成为瓶颈。

  • 简单无捕获 lambda 或函数指针赋给 std::function 通常不分配堆内存
  • 带大捕获列表的 lambda、std::bind 多参数绑定、自定义 functor 含大成员时,大概率触发堆分配
  • 可通过 sizeof(std::function) 和观察构造/析构日志验证是否分配

模板推导与泛型接口设计中的兼容性问题

函数指针类型本身就是具体类型,可直接用于模板参数推导;std::function 是一个模板类,其类型依赖于签名,不同签名之间不可隐式转换,且不能从实参自动推导出完整类型(除非用万能引用+decltype辅助)。

Veggie AI
Veggie AI

Veggie AI 是一款利用AI技术生成可控视频的在线工具

下载
  • 函数指针可自然参与模板推导:template void call(F f); call(foo); // F 推为 int(*)(int)
  • std::function 无法这样推导:call(std::function(foo)); // 必须显式指定类型
  • 若想泛型接受任意可调用物,应优先用模板参数而非 std::function,仅在需要类型擦除(如存入容器、跨模块传递)时才用 std::function

回调注册时传 std::function 还是函数指针更合适

取决于回调生命周期和所有权模型。如果回调只在注册后短期存在(如一次性的 UI 点击响应),且调用方不长期持有,用函数指针或模板参数更轻量;如果要支持任意闭包、需跨线程复用、或回调对象生命周期独立于注册点(例如异步任务完成时调用),std::function 是唯一可行选择。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • 函数指针适合 C 风格 API 兼容、嵌入式低开销场景、或已知回调必为静态函数
  • std::function 适合现代 C++ 库接口(如 std::thread 构造、std::async、事件总线),但要注意避免意外拷贝引发多次分配
  • 容易被忽略的一点:std::function 的移动语义是安全的,但移动后原对象变为“空状态”,调用会抛 std::bad_function_call,这点比函数指针(空指针解引用是未定义行为)更可控,但也更易暴露逻辑错误

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

564

2023.08.02

java多态详细介绍
java多态详细介绍

本专题整合了java多态相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

17

2025.11.27

c语言const用法
c语言const用法

const是关键字,可以用于声明常量、函数参数中的const修饰符、const修饰函数返回值、const修饰指针。详细介绍:1、声明常量,const关键字可用于声明常量,常量的值在程序运行期间不可修改,常量可以是基本数据类型,如整数、浮点数、字符等,也可是自定义的数据类型;2、函数参数中的const修饰符,const关键字可用于函数的参数中,表示该参数在函数内部不可修改等等。

534

2023.09.20

string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

564

2023.08.02

int占多少字节
int占多少字节

int占4个字节,意味着一个int变量可以存储范围在-2,147,483,648到2,147,483,647之间的整数值,在某些情况下也可能是2个字节或8个字节,int是一种常用的数据类型,用于表示整数,需要根据具体情况选择合适的数据类型,以确保程序的正确性和性能。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

547

2024.08.29

c++怎么把double转成int
c++怎么把double转成int

本专题整合了 c++ double相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

153

2025.08.29

C++中int的含义
C++中int的含义

本专题整合了C++中int相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

204

2025.08.29

c++怎么把double转成int
c++怎么把double转成int

本专题整合了 c++ double相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

153

2025.08.29

抖音网页版入口与视频观看指南 抖音官网视频在线访问
抖音网页版入口与视频观看指南 抖音官网视频在线访问

本专题汇总了抖音网页版的入口链接、官方登录页面以及视频观看入口,帮助用户快速访问抖音网页版,提供免登录访问方式和直接进入视频播放页面的方法,确保顺利浏览和观看抖音视频。

16

2026.02.04

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
CSS3 教程
CSS3 教程

共18课时 | 5.2万人学习

Sass 教程
Sass 教程

共14课时 | 0.8万人学习

Pandas 教程
Pandas 教程

共15课时 | 1万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号