C++ 参考手册

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std::function

定义于头文件 <functional>
template< class >
class function; /* 不定义 */
 (C++11 起)
template< class R, class... Args >
class function<R(Args...)>;
 (C++11 起)

类模板 std::function 是通用多态函数封装器。 std::function 的实例能存储、复制及调用任何可调用 (Callable) 目标——函数、 lambda 表达式、 bind 表达式或其他函数对象，还有指向成员函数指针和指向数据成员指针。

存储的可调用对象被称为 std::function 的目标。若 std::function 不含目标，则称它为空。调用空 std::function 的目标导致抛出 std::bad_function_call 异常。

std::function 满足可复制构造 (CopyConstructible) 和可复制赋值 (CopyAssignable) 。

成员类型

 
类型 定义
result_type R
argument_type(C++17 中弃用)(C++20 中移除) 若 sizeof...(Args)==1 且 T 是 Args... 中首个且唯一的类型，则为 T
first_argument_type(C++17 中弃用)(C++20 中移除) 若 sizeof...(Args)==2 且 T1 是 Args... 中二个类型的第一个，则为 T1
second_argument_type(C++17 中弃用)(C++20 中移除) 若 sizeof...(Args)==2 且 T2 是 Args... 中二个类型的第二个，则为 T2

成员函数

 构造新的 std::function 实例
(公开成员函数)
析构 std::function 实例
(公开成员函数)
为内容赋值
(公开成员函数)
交换内容
(公开成员函数)
(C++17 中移除)
 为内容赋值一个新的目标
(公开成员函数)
检查是否包含了有效的目标
(公开成员函数)
调用其目标
(公开成员函数)
目标访问
获得 std::function 所存储的目标的typeid
(公开成员函数)
获得指向 std::function 所存储的目标的指针
(公开成员函数)

非成员函数

(C++11)
 特化 std::swap 算法
(函数模板)
(C++20 中移除)
 比较 std::function 和 nullptr
(函数模板)

辅助类

(C++11) (C++17 前)
 特化 std::uses_allocator 类型特性
(类模板特化)

推导指引(C++17 起)

注解

当结果类型为引用的 std::function 从无尾随返回类型的 lambda 表达式初始化时需要留心。由于 auto 推导的起效方式，这种 lambda 表达式将始终返回纯右值。故而结果引用将始终绑定到生命期在 std::function::operator() 返回时结束的临时量。 

std::function<const int&()> F([]{ return 42; });
int x = F(); // 未定义行为： F() 的结果是悬垂引用

示例

运行此代码
#include <functional>
#include <iostream>
 
struct Foo {
    Foo(int num) : num_(num) {}
    void print_add(int i) const { std::cout << num_+i << '\n'; }
    int num_;
};
 
void print_num(int i)
{
    std::cout << i << '\n';
}
 
struct PrintNum {
    void operator()(int i) const
    {
        std::cout << i << '\n';
    }
};
 
int main()
{
    // 存储自由函数
    std::function<void(int)> f_display = print_num;
    f_display(-9);
 
    // 存储 lambda
    std::function<void()> f_display_42 = []() { print_num(42); };
    f_display_42();
 
    // 存储到 std::bind 调用的结果
    std::function<void()> f_display_31337 = std::bind(print_num, 31337);
    f_display_31337();
 
    // 存储到成员函数的调用
    std::function<void(const Foo&, int)> f_add_display = &Foo::print_add;
    const Foo foo(314159);
    f_add_display(foo, 1);
    f_add_display(314159, 1);
 
    // 存储到数据成员访问器的调用
    std::function<int(Foo const&)> f_num = &Foo::num_;
    std::cout << "num_: " << f_num(foo) << '\n';
 
    // 存储到成员函数及对象的调用
    using std::placeholders::_1;
    std::function<void(int)> f_add_display2 = std::bind( &Foo::print_add, foo, _1 );
    f_add_display2(2);
 
    // 存储到成员函数和对象指针的调用
    std::function<void(int)> f_add_display3 = std::bind( &Foo::print_add, &foo, _1 );
    f_add_display3(3);
 
    // 存储到函数对象的调用
    std::function<void(int)> f_display_obj = PrintNum();
    f_display_obj(18);
}

可能的输出： 

-9
42
31337
314160
314160
num_: 314159
314161
314162
18

参阅

(C++11)
 调用空的 std::function 时抛出的异常
(类)
(C++11)
 从成员指针创建出函数对象
(函数模板)