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c++中如何使用std::function封装函数_std::function的用法与实践

尼克

尼克

发布时间:2025-09-20 13:08:01

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来源于php中文网

原创

std::function 是 C++ 中用于封装可调用对象的通用包装器,定义于 头文件。它支持普通函数、lambda 表达式、成员函数、仿函数等,语法为 std::function,常用于回调机制、函数表和延迟执行。例如:std::function func = [](){ std::cout

c++中如何使用std::function封装函数_std::function的用法与实践

在C++中,std::function 是一个通用的多态函数包装器,定义在 头文件中。它可以封装各种可调用对象,比如普通函数、函数指针、lambda表达式、绑定表达式(bind)以及仿函数(functor),提供统一的调用方式,是实现回调机制、事件处理、延迟执行等场景的重要工具

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:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

#include

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,下面展示常见用法。

1. 封装普通函数

void greet() {
std::cout }

std::function func = greet;
func(); // 输出: Hello, World!

2. 封装lambda表达式

std::function add = [](int a, int b) {
return a + b;
};

int result = add(3, 4); // result = 7

3. 封装成员函数

成员函数需要绑定对象实例,通常结合 std::bind 或使用lambda捕获this。

class Calculator {
public:
int multiply(int a, int b) {
return a * b;
}
};

Calculator calc;
std::function mul = std::bind(&Calculator::multiply, &calc, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2);
int val = mul(3, 5); // val = 15

或使用lambda:

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std::function mul_lambda = [&calc](int a, int b) {
return calc.multiply(a, b);
};

4. 封装函数对象(仿函数)

struct Square {
int operator()(int x) const {
return x * x;
}
};

std::function sq = Square{};
int s = sq(4); // s = 16

实际应用场景

1. 回调函数

在异步操作或事件驱动编程中,常用 std::function 作为回调参数。

void execute_task(std::function callback) {
// 模拟任务执行
std::cout callback(); // 执行回调
}

execute_task([]{ std::cout

2. 函数表(映射操作符到函数)

std::map> operations = {
{'+', [](double a, double b) { return a + b; }},
{'-', [](double a, double b) { return a - b; }},
{'*', [](double a, double b) { return a * b; }},
{'/', [](double a, double b) { return b != 0 ? a / b : 0; }}
};

double res = operations['+'](2.5, 3.5); // res = 6.0

3. 延迟执行或条件调用

将函数保存起来,在满足条件时再执行。

std::function deferred_task;

// 设置任务
deferred_task = [] { std::cout

// 条件满足后执行
if (true) {
deferred_task();
}

注意事项与性能

std::function 是类型擦除的实现,内部使用堆存储(小对象优化后可能在上),会有轻微运行时开销,不适合极度性能敏感的内层循环。

空值检查:未初始化或赋值为空的 std::function 调用会抛出 std::bad_function_call 异常。

std::function f;
if (f) {
f();
} else {
std::cout }

基本上就这些。std::function 提供了灵活而清晰的方式管理可调用对象,让代码更模块化和可扩展。合理使用,能显著提升接口设计的自由度。

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