std::function的讲解与实战

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原创最新推荐文章于 2026-08-29 00:35:12 发布 665 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

C++回调机制：从函数指针到std::function的全面解析与实践在C++编程中，回调机制是实现事件驱动、异步处理和算法定制化的核心技术。其原理是通过传递可调用对象作为参数，实现控制反转，让框架代码能够在特定时机调用用户自定义的逻辑。这一技术价值在于解耦调用方与实现方，提升代码的模块化与复用性。在异步I/O、GUI事件处理、策略模式等应用场景中，回调机制尤为关键。传统的C风格函数指针虽然基础，但无法直接指向成员函数或lambda表达式，限制了其表达能力。C++11引入的std::function作为可调用对象的通用包装器，通过类型擦除技术，能够统一封装普通函数、成员函数、阅读详情

一、C语言中的函数指针

先看一个函数指针的例子 test_fun.cpp：

#include<iostream>

//定义函数指针
typedef int (*func)();

using namespace std;

int test1(){
    cout<<"hello, test1"<<endl;
    return 0;
}

int test2(){
    cout<<"hello, test2"<<endl;
    return 0;
}

int main(int argc, char * argv[]){
    func fp = test1;
    fp();

    fp = test2;
    fp();

    return 0;
}

执行结果如下：

二、std::function的作用

其实std::function的作用跟上面的函数指针类似。

但std::function的作用比函数指针更强大，应用场景更多。std::function是一个可调用的对象包装器，满足下列条件之一的是可调用对象：

（1）函数指针
（2）具有operator()成员函数的类对象(传说中的仿函数)，lambda表达式
（3）可被转换为函数指针的类对象
（4）类成员(函数)指针
（5）bind表达式或其它函数对象

在实际编程时，主要有以下场景：

（1）绑定一个函数（普通函数或者静态函数）
（2）实现回调函数
（3）作为函数入参

三、几个例子

1、绑定一个函数

#include <iostream>
#include <functional>

using namespace std;

int test1(){
    cout<<"hello, test1"<<endl;
    return 0;
}

int main(int argc, char * argv[]){
    std::function<int(void)> fr_test1 = test1;
	fr_test1();

    return 0;
}

2、作为回调函数

#include <iostream>
#include <functional>

using namespace std;

class A{
    function<void()> callback;

public:
    A(){};
	
    A(const function<void()>& f) : callback(f) {};
	
	void notify(void){
		callback();
	}
	
	void init(const function<void()>& f){
	    callback = f;
	}
};

class Foo {
public:
    // Foo foo;
	// foo(); //此时会执行operator()方法
    void operator()(void) {
        cout << __FUNCTION__ << endl;
    }
};

void test(){
    cout << "test()" << endl;;
}

int main(void)
{
  Foo foo;
  
  A aa(foo);
  aa.notify();
  
  A bb;
  bb.init(test);
  bb.notify();
}

3、作为函数入参

#include <iostream>
#include <functional>

using namespace std;

void call_when_even(int x, const std::function<void(int)>& f) {
    if (!(x & 1)) {
        f(x);
    }
}

void output(int x) {
    cout << x << " ";
}

int main(void){
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        call_when_even(i, output);
    }
	
	cout<<endl;
	
    return 0;
}

参考：

（1）深入浅出C++的function

（2）c++11新特性之std::function和lambda表达式

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