我需要使用
使用
std::function，但我不知道以下语法的含义。std::function<void()> f_name = []() { FNAME(); };
使用
std::function的目标是什么？是为了创建一个指向函数的指针吗？3个回答
225
std::function是一种类型擦除对象。这意味着它擦除了某些操作发生的细节，并为它们提供了统一的运行时接口。对于std::function来说，主要的操作是复制/移动、销毁和使用operator()进行'调用'，也就是'函数式调用运算符'。
用更简单的英语来说，这意味着std::function可以包含几乎任何像函数指针一样调用的对象。
它支持的签名放在尖括号内：std::function<void()>不带参数并且不返回任何值。std::function< double( int, int ) >带有两个int参数并返回double。一般来说，std::function支持存储任何类似函数的对象，其参数可以从其参数列表进行转换，返回值可以转换为其返回值。
重要的是要知道std::function和lambda表达式是不同的，尽管它们是兼容的。
()调用的对象。这样的对象可以进行类型擦除并存储在std::function中，但会带来一些运行时开销。特别地，
[](){ code }是一个非常简单的lambda表达式。它对应于以下内容：struct some_anonymous_type {
some_anonymous_type() {}
void operator()const{
code
}
};
上述简单伪函数类型的一个实例。类似上述的实际类是由编译器“创造”的，具有一个实现定义的唯一名称（通常包含用户定义类型不可能包含的符号）（我不知道是否可能在不创造这样一个类的情况下遵循标准，但我所知的每个编译器实际上都会创建这个类）。
完整的lambda语法（在C++20之前）如下：
[ capture_list ]( argument_list )
-> return_type optional_mutable
{
code
}
到了 c++23，语法扩展为：
[ capture_list ]
< template_params > requires_clauses
attributes ( argument_list )
-> return_type
{
body
}
但是很多部分可以省略或留空。capture_list对应于结果匿名类型的构造函数和成员变量，argument_list对应于
operator()的参数，而return type对应于返回类型。当使用capture_list创建实例时，lambda实例的构造函数也会被神奇地调用。[ capture_list ]( argument_list ) -> return_type { code }
基本上变成了
struct some_anonymous_type {
// capture_list turned into member variables
some_anonymous_type( /* capture_list turned into arguments */ ):
/* member variables initialized */
{}
return_type operator()( argument_list ) const {
code
}
};
请注意，在C++20中，模板参数被添加到lambda函数中，上面的内容没有涵盖到这一点。
[]<typename T>( std::vector<T> const& v ) { return v.size(); }
并且属性c++20和要求子句c++23也可以与lambda一起使用。
[]之后的模板参数适用于operator()而不是整个lambda。即：
template<class T>
auto foo = [](T t) { return t+1; };
是一个
模板 变量，而auto foo = []<class T>(T t) { return t+1; };
是一个带有
template operator()的变量。
此外，RTTI（运行时类型信息）也被存储（typeid），并且包含了将对象转回原始类型的操作。
- Yakk - Adam Nevraumont
4
107用通俗易懂的英语，人们不会使用"abstruse"这个单词。我不得不查阅它的定义：https://www.wordreference.com/definition/abstruse。它的意思是“难以理解”。因此，单词"abstruse"相当难懂。 - Gabriel Staples
@yakk-adam-nevraumont 很好的回答。我还是有点困惑：std::function 的一个用途似乎是声明可调用表达式的类型（返回值+输入参数）。在这种情况下，“auto”似乎是更好的选择？至少打字更少（std::function…有点啰嗦） - torez233
@torez233 人们用它来实现那个目的。但是它并不是很适合，忽略冗长性。它意味着类型擦除，包括状态的复制。 - Yakk - Adam Nevraumont
你的意思是“abstruse”是自指的。 - undefined
89
让我们分开看这行代码：
std::function
这是一个声明，用于声明一个不带参数且不返回值的函数。如果该函数返回一个 int 类型的值，代码应该如下所示：
std::function<int()>
std::function<int(int)>
我猜你最大的困惑在于接下来的部分。
[]() { FNAME(); };
[] 部分被称为 捕获子句。在这里，您可以放置对于 lambda 声明局部的变量，并且您希望这些变量在 lambda 函数内部可用。如果这是在类定义内部，并且您想让该类对 lambda 可用，您可能会这样做：
[this]() { FNAME(); };
下一个部分是传递给Lambda表达式的参数，与普通函数完全相同。正如之前提到的，std::function<void()>是指向不带参数的方法的签名，因此此处也为空。
剩下的部分是Lambda表达式本身的主体，就像它是一个普通函数一样，我们可以看到它只调用了函数FNAME。
另一个例子
假设你有以下签名，用于对两个数字求和。
std::function<int(int, int)> sumFunc;
sumFunc = [](int a, int b) { return a + b; };
不确定您是否使用MSVC，但无论如何这里都有一个关于lambda表达式语法的链接：
- Moo-Juice
6
6
[](int a, int b) { return a + b; }; 是一个 lambda 函数，它接受两个 int 类型的参数，并返回它们的和。[int a, int b]() { return a + b; }; 也是一个 lambda 函数，但它没有参数列表。它通过捕获 [int a, int b] 引入了两个局部变量 a 和 b，并返回它们的和。因此，两个 lambda 函数都执行相同的操作，但方式略有不同：第一个 lambda 函数接受参数，而第二个 lambda 函数通过捕获引入变量。 - user298222921@user2982229 lots. 其中一个从本地范围内获取
a 和 b，另一个则以 a 和 b 作为参数进行调用。 - Yakk - Adam Nevraumont1非常有帮助。我查看了几个资源，这是唯一一个如此直截了当地说明“这种声明意味着这个”的资源。 - jon_simon
我对这个语法有些困惑 - std::function<int(int)>....通常，模板参数是逗号分隔的，就像任何函数的参数一样...但是在这里，却有一个括号？虽然它非常易读且一眼就能看出函数的签名，但是这种语法仍然让人感到困惑。你如何解释它？ - NightFuryLxD
1@NightFuryLxD：
std::function只有一个模板参数，因此它没有逗号。一个模板参数必须是一个函数类型。在C++中，ReturnType(Arg1, Arg2)的语法就是你如何写一个函数类型。 - MSalters1@MSalters，根据CppReference -
template< class R, class... Args >，它需要(1 + n)个参数，第一个是返回类型，然后是n个参数。我原以为我们应该像这样实例化它 - std::function<int, int, int>（需要2个int并返回一个int）。但我不知道您也可以像这样实例化它 - std::function<int(int, int)>。CppReference中也提到了同样的内容 - class function<R(Args...)>; - NightFuryLxD5
带捕获的Lambda表达式（有状态的Lambda）由于具有唯一的类型，即使它们看起来完全相同，也不能互相赋值。
为了能够存储和传递带捕获的Lambda表达式，我们可以使用“std::function”来保存由Lambda表达式构造的函数对象。
基本上，“std::function”是为了能够将具有不同内容结构的Lambda函数分配给一个Lambda函数对象。
示例：
auto func = [](int a){
cout << "a:" << a << endl;
};
func(40);
//
int x = 10;
func = [x](int a){ //ATTENTION(ERROR!): assigning a new structure to the same object
cout << "x:" << x << ",a:" << a << endl;
};
func(2);
因此，上述用法是不正确的。 但是如果我们使用“std :: function”定义函数对象：
auto func = std::function<void(int)>{};
func = [](int a){
cout << "a:" << a << endl;
};
func(40);
//
int x = 10;
func = [x](int a){ //CORRECT. because of std::function
//...
};
int y = 11;
func = [x,y](int a){ //CORRECT
//...
};
- kfc
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std::function，而是关于lambda表达式。 - chris