C++ STL函数对象有哪些类型 分类介绍函数指针lambda等可调用对象

c++++ stl 中的可调用对象主要包括函数指针、函数对象（仿函数）、lambda 表达式和 std::function。1. 函数指针适合静态函数或无状态的简单回调，但类型需严格匹配且无法携带状态；2. 函数对象通过重载 operator() 实现，能保存状态，性能好，适用于模板编程但定义较繁琐；3. lambda 表达式提供简洁语法，支持捕获外部变量，广泛用于现代 c++ 编程，类型由编译器生成；4. std::function 是通用封装器，可绑定各类可调用对象，统一接口便于回调处理，但存在运行时开销且不支持多态调用。选择依据具体需求，lambda 通常能满足大多数场景。

C++ STL 中的可调用对象（Callable Objects）种类不少，常见的包括函数指针、函数对象（仿函数）、lambda 表达式和

std::function

下面我们就来看看这些类型各自的特点和使用场景。

函数指针：最基础的可调用对象

函数指针是最传统的可调用对象，它指向一个具体的函数。比如：

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int add(int a, int b) { return a + b; }

int (*funcPtr)(int, int) = &add;
int result = funcPtr(2, 3); // 调用 add

函数指针适合用于静态函数或者不涉及状态的简单回调。但它的局限性也比较大：

• 不能携带额外的状态；
• 类型必须严格匹配（参数和返回值都得对上）；
• 使用起来不够灵活，尤其是与模板结合时容易出问题。

所以现代 C++ 编程中，函数指针用得越来越少，除非在某些特定场合，比如系统 API 回调等。

函数对象（Functor）：带有状态的对象

函数对象，也叫仿函数，是重载了

operator()

struct Multiply {
    int factor;
    Multiply(int f) : factor(f) {}
    int operator()(int x) const { return x * factor; }
};

Multiply m(5);
int result = m(10); // 返回 50

优点很明显：

• 可以保存状态（如上面的

  factor

  ）；
• 性能通常比

  std::function

  更高；
• 在模板中使用更方便，类型信息明确。

缺点就是写起来稍微麻烦点，需要定义一个类并重载运算符。

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Lambda 表达式：匿名函数的简洁表达方式

Lambda 是现代 C++ 最常用的可调用对象之一，语法简洁，功能强大。例如：

auto square = [](int x) { return x * x; };
int result = square(4); // 返回 16

你可以捕获外部变量（按值或引用），也可以带状态：

int offset = 5;
auto addOffset = [offset](int x) { return x + offset; };

Lambda 表达式的类型是编译器生成的匿名类类型，虽然你无法直接写出它的类型名，但它可以赋值给

std::function

auto

std::function：统一接口的通用包装器

std::function

std::function op = [](int a, int b) { return a + b; };
op = add; // 假设 add 是前面定义的函数

优势在于统一接口，便于封装和传递。常见于回调机制、事件处理等场景。

但也有代价：

• 有一定的运行时开销（因为用了类型擦除）；
• 类型信息在运行时不可见；
• 不支持多态调用，只能绑定一次具体类型。

总的来说，C++ 提供的可调用对象各有用途：

• 如果只是简单调用，可以用函数指针；
• 需要保存状态的话，函数对象或 lambda 更合适；
• 想统一接口，那就交给

  std::function

  ；

基本上就这些类型了，选哪个看具体需求。不过现在大多数情况下，lambda 已经能满足大部分开发者的日常使用了。