C++ std::function用法指南_C++函数包装器与回调函数的实现-C++-PHP中文网

C++ std::function用法指南_C++函数包装器与回调函数的实现

冰火之心

发布： 2025-11-30 15:25:13

原创

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std::function是C++中用于封装可调用对象的通用包装器，定义于<functional>头文件，支持普通函数、lambda、函数对象和成员函数的存储与调用，常用于回调机制；其模板参数为函数签名，如std::function<void()>表示无参无返回值函数；可赋值为nullptr或进行空状态检查，避免无效调用；结合lambda或std::bind可实现灵活的回调传递，适用于事件处理与异步操作。

c++ std::function用法指南_c++函数包装器与回调函数的实现

在C++中，std::function 是一个通用的多态函数包装器，定义在 functional 头文件中。它可以封装、存储和调用任何可调用目标——包括普通函数、成员函数、lambda表达式、函数对象（仿函数）以及绑定表达式。这使得它在实现回调机制、事件处理、延迟执行等场景中非常实用。

基本语法与定义

std::function 的模板参数是一个函数签名，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。

使用前需包含头文件：

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#include <functional>

封装不同类型的可调用对象

std::function 能统一处理多种调用形式，是实现回调函数的理想选择。

1. 普通函数

void greet() { std::cout << "Hello!\n"; }
std::function<void()> func = greet;
func(); // 输出 Hello!

2. Lambda表达式

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std::function<int(int, int)> add = [](int a, int b) { return a + b; };
std::cout << add(3, 4); // 输出 7

3. 函数对象（仿函数）

struct Multiply {
int operator()(int a, int b) const { return a * b; }
};
std::function<int(int, int)> mul = Multiply{};
std::cout << mul(3, 4); // 输出 12

4. 成员函数（需配合std::bind或lambda）

class Calculator {
public:
int add(int a, int b) { return a + b; }
};

Calculator calc;
// 使用 bind
std::function<int()> bound_add = std::bind(&Calculator::add, &calc, 2, 3);
std::cout << bound_add(); // 输出 5

// 更推荐使用 lambda
std::function<int(int,int)> method = [&calc](int a, int b) { return calc.add(a, b); };

作为回调函数使用

将 std::function 作为参数传递，可以实现灵活的回调机制。

void execute_task(std::function<void()> callback) {
    std::cout << "任务开始...\n";
    // 执行某些操作
    callback(); // 调用回调
    std::cout << "任务结束.\n";
}

// 使用示例
execute_task([]{ std::cout << "回调被触发！\n"; });

这种设计解耦了主逻辑与回调行为，适用于异步处理、GUI事件响应等场景。