如何在c++中使用std::function和std::bind？ (实现回调函数)

std::function 用于存储任何符合指定签名的可调用对象，如普通函数、lambda、成员函数指针或 std::bind 结果；需严格匹配参数与返回类型，捕获局部变量时须注意生命周期，空对象调用抛 std::bad_function_call。

std::function 用来存什么函数？

std::function 是一个类型擦除的可调用对象包装器，能存任何符合签名的可调用物：普通函数、lambda、成员函数指针、std::bind 结果。它不自己执行逻辑，只提供统一接口调用。

关键点是「签名必须匹配」——比如声明为 std::function，就只能存接受 double、返回 int 的东西。传错类型编译直接报错，不是运行时崩溃。

• 不能存返回值或参数类型不匹配的函数（哪怕只差个 const 或引用）
• 捕获变量的 lambda 可以存进去，但要注意生命周期：如果 lambda 捕获了局部变量地址，而 std::function 在函数外被调用，就是悬垂指针
• 空的 std::function 调用会抛 std::bad_function_call，用前建议判空：if (cb) cb(42);

std::bind 怎么绑定成员函数和参数？

绑定成员函数必须显式传入对象（或指针），因为 this 不是自动附带的。常见错误是写成 std::bind(&MyClass::func, arg1) —— 缺了对象实例，编译不过。

参数占位符用 _1、_2 等（需 #include ），它们代表调用时传入的位置参数；固定参数直接写在 std::bind 参数列表里。

立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；

class Printer {
public:
    void print(int x, const std::string& s) { std::cout << x << ": " << s << "\n"; }
};
Printer p;
auto bound = std::bind(&Printer::print, &p, 42, _1); // 固定 this 和第一个参数，_1 占位第二个
bound("hello"); // 输出 "42: hello"

• 用 std::ref(obj) 绑定可变对象，避免拷贝；否则绑定的是副本，修改不影响原对象
• 绑定右值临时对象要小心：比如 std::bind(func, std::string("tmp"))，临时对象在 bind 返回后就销毁，调用时读到的是垃圾
• C++17 起，std::bind 对完美转发支持有限，复杂场景推荐直接用 lambda

把 bind 结果塞进 function 为什么常出错？

最典型问题是签名不一致：比如成员函数是 void (int, int)，但你绑定了两个固定参数，剩下 0 个可调用参数，那目标 std::function 类型就得是 std::function，而不是原函数签名。

ReRoom AI

专为室内设计打造的AI渲染工具，可以将模型图、平面图、草图、照片转换为高质量设计效果图。

下载

另一个坑是 std::bind 返回类型不可名状（unspecified type），必须靠 std::function 接住，不能用 auto 存然后二次赋值——除非你只用一次，且不跨作用域。

std::function task = std::bind(&Printer::print, &p, 99, "done");
task(); // OK

// 错误写法（类型不匹配）：
// std::function bad = std::bind(&Printer::print, &p, 99, "done");
// 编译失败：bind 结果调用时不接受 int 参数

• 如果需要“部分绑定 + 后续再补参数”，确保占位符数量和 std::function 声明的参数个数一致
• 绑定后想改某个固定参数？做不到。std::bind 是一次性构造，要动态改就得换 lambda 或用对象封装状态

替代方案：什么时候该用 lambda 而不是 bind？

绝大多数简单回调场景，lambda 更直观、性能更好（无类型擦除开销）、生命周期更可控。只有两种情况才倾向 std::bind：

• 需要把同一个 bind 表达式多次赋给不同 std::function 变量（lambda 每次定义类型都不同，无法赋值给同一变量）
• 必须用占位符做参数重排，比如 std::bind(f, _2, _1) 把调用顺序翻转——lambda 写起来啰嗦些

但注意：lambda 捕获 this 要明确写 [this]，否则无法访问成员；而 std::bind 绑定成员函数时，this 是作为第一个参数传的，语义更接近传统 C 风格回调注册。

真正容易被忽略的是：std::function 的拷贝构造有潜在堆分配（内部存储大对象时），高频回调场景若对性能敏感，得评估是否值得用；而 lambda 若不捕获，通常能内联，std::bind 几乎不可能内联。