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C++23的std::move_only_function是什么_C++对只能移动的函数对象的封装

冰火之心

冰火之心

发布时间：2025-11-27 12:30:07

|

733人浏览过

|

来源于php中文网

原创

std::move_only_function 解决了 std::function 无法存储不可复制闭包的问题，允许封装如捕获 unique_ptr 的 lambda，实现仅可移动的可调用对象包装。

c++23的std::move_only_function是什么_c++对只能移动的函数对象的封装

std::move_only_function 是 C++23 引入的一个新类型，定义在头文件 中，用于封装只能移动（move-only）的可调用对象。它类似于早已存在的 

std::function，但关键区别在于：它允许存储那些不可复制、只能移动的 lambda 或其他函数对象 —— 特别是捕获了独占资源（如 std::unique_ptr）的闭包。



为什么需要 move_only_function？


在 C++20 及之前，std::function
要求所存储的可调用对象必须满足“可复制”（CopyConstructible）。这意味着如果你写了一个带有移动独占所有权捕获的 lambda，比如：

auto lambda = [ptr = std::make_unique(42)]() {
    std::cout << *ptr << std::endl;
};

这个 lambda 的类型是不可复制的（因为 unique_ptr 不可复制），因此你无法将它赋值给 std::function：

std::function f = lambda; // 错误！lambda 不可复制

这限制了 std::function 在现代 C++ 中对资源管理闭包的使用场景。

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std::move_only_function 的设计目标

C++23 引入 std::move_only_function 正是为了打破这一限制。它的核心特性包括：

  • 只支持移动语义：可以 move 构造和 move 赋值，但不能 copy。
  • 能容纳任意满足 Callable 要求的 move-only 闭包。
  • 接口与 std::function 高度一致，便于迁移和理解。

这使得你可以这样写：

std::move_only_function f = [ptr = std::make_unique(42)]() {
    std::cout << *ptr << std::endl;
};

f(); // 输出 42

这段代码在 C++23 下完全合法。

Copilot
Copilot

Copilot是由微软公司开发的一款AI生产力工具，旨在通过先进的人工智能技术，帮助用户快速完成各种任务，提升工作效率。

下载

基本用法示例

以下是一个典型使用场景：将带有资源捕获的 lambda 存储到容器或作为回调传递：

#include 
#include 
#include 
#include 

int main() {
    std::vector> callbacks;

    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        callbacks.push_back([ptr = std::make_unique(i)]() {
            std::cout << "Value: " << *ptr << '\n';
        });
    }

    for (auto& cb : callbacks) {
        cb();
    }
}

输出：

Value: 0
Value: 1
Value: 2

这里每个 lambda 都独占一个 int 对象，整个结构安全且高效。

与 std::function 的对比

两者主要区别如下：

  • 复制性：std::function 支持复制，move_only_function 仅支持移动。
  • 性能开销：move_only_function 因无需支持复制，内部实现可能更轻量。
  • 适用范围：std::function 更通用；move_only_function 更适合一次性或转移所有权的场景。

如果不需要复制，优先考虑 std::move_only_function，尤其是在涉及智能指针、文件句柄等资源时。

基本上就这些。std::move_only_function 填补了 C++ 在可移动闭包泛化处理上的空白，让资源安全的函数对象封装更加自然。不复杂但容易忽略的是：它不是为了替代 std::function，而是补充其在 move-only 场景下的不足。

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