c++23的std::function_ref是什么_c++轻量级非拥有函数引用

尼克

发布时间：2025-12-01 09:28:47

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c++kquote>std::function_ref是C++23中用于高效传递回调的非拥有可调用引用，类似string_view，不拥有所指对象、无堆分配、不能为空，适用于生命周期受控场景。

c++23的std::function_ref是什么_c++轻量级非拥有函数引用

std::function_ref 是 C++23 引入的一个轻量级、非拥有（non-owning）的可调用对象引用类型，用于替代对函数指针或 std::function 的频繁使用，尤其在不需要拷贝或动态分配的场景中提升性能。

什么是 std::function_ref？

std::function_ref 不是容器，也不是智能指针。它只是一个对已有可调用对象的“视图”——就像 string_view 之于字符串那样。它可以绑定到函数指针、lambda（无状态的）、函数对象等，但不会接管其生命周期。

关键点：

不拥有目标对象：你必须确保被引用的可调用对象在其生命周期内有效。
零开销抽象：通常实现为两个指针（一个指向调用体，一个指向实际函数），没有堆分配。
不能为空：构造时必须传入有效的可调用对象（C++23 中不允许空 function_ref）。

与 std::function 的区别

这是最容易混淆的地方。两者都支持通用调用，但设计目标完全不同：

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std::function：拥有语义，会拷贝或移动可调用对象，可能涉及堆分配，支持运行时多态，可以存储有状态 lambda。
std::function_ref：只读引用，无拷贝，无分配，适用于短期传递回调，比如作为函数参数。

简单说：如果你只是把一个回调传给某个函数，且该函数执行期间原对象一直存在，用 function_ref 更高效。

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怎么用？常见场景示例

典型用途是在接口中替代模板或 std::function，减少编译依赖和运行开销。

void for_each_element(std::function_ref callback) {
    int data[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    for (int x : data) {
        callback(x);
    }
}

// 调用方式
for_each_element([](int x) { 
    std::cout << x << ' '; 
}); // 输出: 1 2 3 4 5

这个例子中，lambda 没有捕获，属于无状态，可以直接转为函数指针，function_ref 可以高效引用它。即使有捕获的 lambda，只要你在调用期间保证其存活，也可以传，但要注意生命周期。

限制和注意事项

使用时要特别小心几点：

不要从函数返回 function_ref 指向局部 lambda 或临时对象。
不要绑定到即将析构的对象上。
目前主流标准库（如 libstdc++、MSVC STL）对 C++23 支持仍在推进，部分环境可能还未提供 std::function_ref —— 实际上当前（截至2024年初）std::function_ref 尚未最终纳入 C++23 标准，而是处于提案阶段（P0792），部分编译器通过实验性支持提供。

因此，目前更常见的做法是使用第三方实现（如 LLVM 的 llvm::function_ref）或等待标准落地。

基本上就这些。function_ref 是追求高性能系统编程中的一个小而美的工具，强调“只引用、不管理”，适合在库内部或性能敏感路径上传递回调。用好了能省下不少开销，但得时刻记住：它不延长对象生命，你自己负责安全。

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