C++函数对象-函数包装器-（std::function）(一）- 构造新的 std::function 实例 - 析构 std::function 实例

任何定义了函数调用操作符的对象都是函数对象。C++ 支持创建、操作新的函数对象，同时也提供了许多内置的函数对象。

函数包装器

std::function 提供存储任意类型函数对象的支持。

包装具有指定函数调用签名的任意类型的可调用对象

std::function

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

​​​​​​​构造新的 std::function 实例

std::function::function

function() noexcept;	(1)	(C++11 起)
function( std::nullptr_t ) noexcept;	(2)	(C++11 起)
function( const function& other );	(3)	(C++11 起)
function( function&& other );	(4)	(C++11 起) (C++20 前)
function( function&& other ) noexcept;		(C++20 起)
template< class F > function( F f );		(5)	(C++11 起)
template< class Alloc > function( std::allocator_arg_t, const Alloc& alloc ) noexcept;		(6)	(C++11 起) (C++17 中移除)
template< class Alloc > function( std::allocator_arg_t, const Alloc& alloc,           std::nullptr_t ) noexcept;		(7)	(C++11 起) (C++17 中移除)
template< class Alloc > function( std::allocator_arg_t, const Alloc& alloc,           const function& other );		(8)	(C++11 起) (C++17 中移除)
template< class Alloc > function( std::allocator_arg_t, const Alloc& alloc,           function&& other );		(9)	(C++11 起) (C++17 中移除)
template< class F, class Alloc > function( std::allocator_arg_t, const Alloc& alloc, F f );		(10)	(C++11 起) (C++17 中移除)

从各种资源构造 std::function 。

1-2) 构造空 function 。

3-4) 复制 (3) 或移动 (4) other 的目标到 *this 的目标。若 other 为空，则调用后 *this 将亦为空。对于 (4) ， other 在调用后处于合法但未指定的状态。

5) 以 std::move(f) 初始化目标。若 f 是空指针或指向成员的空指针，则 *this 在此调用后将为空。此构造函数不参与重载决议，除非 f 对于参数类型 Args... 和返回类型 R 可调用 (Callable) 。 (C++14 起)

6-10) 同 (1-5) ，除了将 alloc 用于分配任何 function 会用到的内部数据结构的内存。

目标是函数指针或 std::reference_wrapper 时，保证使用小对象优化，即始终直接存储这些目标于 std::function 对象中，不发生动态内存分配。可以构造其他大对象于动态分配的存储中，并由 std::function 对象通过指针访问。

参数

other	-	用于初始化 *this 的函数对象
f	-	用于初始化 *this 的可调用对象
alloc	-	用于内部内存分配的分配器 (Allocator)
类型要求
- F 必须满足可调用 (Callable) 和 可复制构造 (CopyConstructible) 的要求。
- Alloc 必须满足分配器 (Allocator) 的要求。

异常

3,8,9) 若 other 的目标是函数指针或 std::reference_wrapper 则不抛出异常，否则可能抛出 std::bad_alloc 或用于复制或移动存储的可调用对象的构造函数所抛的异常。

4) 若 other 的目标是函数指针或 std::reference_wrapper 则不抛出异常，否则可能抛出 std::bad_alloc 或用于复制或移动存储的可调用对象的构造函数所抛的异常。

(C++20 前)

5,10) 若 f 是函数指针或 std::reference_wrapper 则不抛异常，否则可能抛出 std::bad_alloc 或存储的可调用对象的复制构造函数所抛的异常。

注意

std::function 的分配器支持说明贫乏，且实现不一致。一些实现完全不提供重载 (6-10) ，一些提供重载但忽略提供的分配器参数，而一些实现提供重载并将提供的分配器用于构造，但不在重赋值 std::function 时使用。结果， C++17 中移除了分配器支持。

析构 std::function 实例 

std::function::~function

~function();

(C++11 起)

销毁 std::function 实例。若 std::function 非空，则亦销毁其目标。

调用示例

#include 
#include 

int main()
{
    std::cout << std::boolalpha;
    //从各种资源构造 std::function 。
    //1 - 2) 构造空 function 。
    std::function function1;
    std::function function2(std::nullptr_t);
    std::function function3;
    std::function function4(std::nullptr_t);

    //3 - 4) 复制(3) 或移动(4) other 的目标到 *this 的目标。
    //若 other 为空，则调用后 *this 将亦为空。对于(4) ， other 在调用后处于合法但未指定的状态。
    std::function function5 = [](int num)
    {
        return num % 2 == 0;
    };
    std::cout << typeid(function5).name() << "  function5(1024): " << function5(1024) << std::endl;
    std::function function6(function5);
    std::cout << typeid(function6).name() << "  function6(1023): " << function6(1023) << std::endl;
    std::function function7(std::move(function5));
    std::cout << typeid(function7).name() << "  function7(1023): " << function7(1023) << std::endl;
    std::cout << typeid(function5).name() << "  function5 bool : " << (function5 ? true : false) << std::endl;
    
    //5) 以 std::move(f) 初始化目标。若 f 是空指针或指向成员的空指针，则 *this 在此调用后将为空。
    //此构造函数不参与重载决议，除非 f 对于参数类型 Args... 和返回类型 R 可调用(Callable) 。(C++14 起)
    auto function8 = [](int num)
    {
        return num % 2 == 1;
    };
    std::function function9(function8);
    std::cout << typeid(function8).name() << "  function8(1023): " << function8(1023) << std::endl;
    std::cout << typeid(function9).name() << "  function9(1023): " << function9(1023) << std::endl;

    return 0;
}

输出

St8functionIFbiEE  function5(1024): true
St8functionIFbiEE  function6(1023): false
St8functionIFbiEE  function7(1023): false
St8functionIFbiEE  function5 bool : false
Z4mainEUliE0_  function8(1023): true
St8functionIFbiEE  function9(1023): true