类模版std::function是一种通用、多态的函数封装。std::function的实例可以对任何可以调用的目标实体进行存储、复制、和调用操作，这些目标实体包括普通函数、Lambda表达式、函数指针、以及其它函数对象等。

函数指针这类可调用实体，是类型不安全的，而std::function对象是对C++中现有的可调用实体的一种类型安全的包裹

std::function对象最大的用处就是在实现函数回调

可调用实体转换为std::function对象需要遵守以下两条原则：

• 转换后的std::function对象的参数能转换为可调用实体的参数；
• 可调用实体的返回值能转换为std::function对象的返回值。

std::function vs 函数指针

C++函数指针相信大家用的很多了，用法最广泛的应该就是先定义函数指针的类型，然后在声明一个函数指针的变量作为另一个函数的入参，以此作为回调函数，如下列代码所示：

typedef void (*PrintFinCallback)();
void print(const char *text, PrintFinCallback callback) {
    printf("%s\n", text);
    callback();
}
 
void printFinCallback() {
    cout << "hhh" << endl;
}
print("test", printFinCallback);

在C++11之后，我们多了一种选择，std::function，使用它时需要引入头文件functional。std::function可以说是函数指针的超集，它除了可以指向全局和静态函数，还可以指向仿函数，lambda表达式，类成员函数，甚至函数签名（C++中的函数签名(function signature)：包含了一个函数的信息，包括函数名、参数类型、参数个数、顺序以及它所在的类和命名空间，普通函数签名并不包含函数返回值部分）不一致的函数，可以说几乎所有可以调用的对象都可以当做std::function，当然对于后两个需要使用std::bind进行配合，而至于指向其他类型可以参考以下代码：

#include <functional>
#include <iostream>
using namespace std;

//重命名数据类型std::function<void ()>为PrintFinFunction，
//可以用using替代typedef，例如using PrintFinFunction std::function<void ()>
typedef std::function<void ()> PrintFinFunction;

//回调函数的定义
void print(const char *text, PrintFinFunction callback) {
    printf("%s\n", text);
    if (callback)
    callback();
}
/***
回调函数的实例化
**/
// 普通函数
void printFinCallback() {
    cout << "Normal callback" << endl;
}
// 类静态函数
class Test {
public:
    static void printFinCallback() {
        cout << "Static callback" << endl;
    }
};
// 仿函数，重载()运算符
struct Functor {
    void operator() () {
        cout << "Functor callback" << endl;
    }
};

// Lambda表达式也可以在外部定义，不在main里面定义
auto lambda = []()->void{ cout << "Lambda callback" << endl;return 0; };
 
int main(int argc,char *argv[]){
    print("test 1", printFinCallback);
    print("test 2", Test::printFinCallback);//类的静态函数需要写作用域，静态函数不属于任何对象只属于该类
    print("test 3", Functor());//仿函数的调用其实会先创建一个临时的类对象，类对象调用构造函数将this指向该对象
    // Lambda表达式
    print("test 4", [] () {
		cout << "Lambda callback" << endl;
	    return 0;
	});
}

std::function填补了函数指针的灵活性，但会对调用性能有一定损耗，经测试发现，在调用次数达10亿次时，函数指针比直接调用要慢2秒左右，而std::function要比函数指针慢2秒左右，这么少的损耗如果是对于调用次数并不高的函数，替换成std::function绝对是划得来的。

std::function与std::bind联合使用

std::bind的作用：对可调用实体(函数指针，仿函数，lambda表达式)的一种封装，这种封装能起到预绑定参数的作用，预绑定的参数是以值传递的形式，不预绑定的参数要用std::placeholders(占位符)的形式占位，从_1开始，依次递增，是以引用传递的形式

std::bind的返回值是可调用实体，可以直接赋给std::function

刚才也说道，std::function可以指向类成员函数和函数签名不一样的函数，其实，这两种函数都是一样的，因为类成员函数都有一个默认的参数，this，作为第一个参数，这就导致了类成员函数不能直接赋值给std::function，这时候我们就需要std::bind了，简言之，std::bind的作用就是转换函数签名，将缺少的参数补上，将多了的参数去掉，甚至还可以交换原来函数参数的位置，具体用法如下列代码所示：

typedef std::function<void (int)> PrintFinFunction;
void print(const char *text, PrintFinFunction callback) {
    printf("%s\n", text);
    if (callback)
        callback(0);
}


// 类成员函数
class Test {
public:
    void printFinCallbackInter(int res) {
        cout << "Class Inter callback" << endl;
    }
};
// 函数签名不一样的函数
void printFinCallback2(int res1, int res2) {
    cout << "Different callback " << res1 << " " << res2 << endl;
}


Test testObj;
//std::function里定义的函数，只有一个参数，这里需要补充this参数，
//然后复用类成员函数里的第一个参数
auto callback5 = std::bind(&Test::printFinCallbackInter, testObj, std::placeholders::_1);
print("test 5", callback5); 
//这里需要补充this 参数，复用第一个参数，然后补充第二个参数
auto callback6 = std::bind(&Test::printFinCallback2, testObj,std::placeholders::_1, 100);
print("test 6", callback6); 
 
// 所以从本质上看  std::bind转化了函数签名，把类成员函数转化为普通成员函数
// &Test::printFinCallbackInter 需要两个参数，经过bind后变成需要一个参数
// &Test::printFinCallback2 需要三个参数，经过bind后变成需要一个参数。

从上面的代码中可以看到，std::bind的用法就是第一个参数是要被指向的函数的地址，为了区分，这里std::bind语句的左值函数为原函数，右值函数为新函数，那么std::bind方法从第二个参数起，都是新函数所需要的参数，缺一不可【第二个参数是对象，可以用this代替，因为this指向的就是由类创建的对象】，而我们可以使用std::placeholders::_1或std::placeholders::_2等等作为占位符，来使用原函数的参数，_1就是原函数的第一个参数，如此类推。

一旦bind补充了缺失的参数，那么以后每次调用这个function时，那些原本缺失的参数都是一样的，举个栗子，上面代码中callback6，我们每次调用它的时候，第二个参数都只会是100

扩展一下：

我们知道直接绑定这个类成员函数，就会报错，如果不用bind绑定，给它补充this参数，但是绑定仿函数却可以，这里一定有人会有疑问，本身仿函数，也是有this指针的，为啥成员函数不行，仿函数就可以呢？

这里我们把第一例子，再添加一个构造函数就清晰了

#include<iostream>
using namespace std;
typedef std::function<void ()> PrintFinFunction;
void print(const char *text, PrintFinFunction callback) {
    std::cout<<test<<std::endl;
    if (callback)
        callback();
}
// 仿函数，重载()运算符
struct Functor {
    Functor(){
        std::cout<<"Functor construct enter" << std::endl;
    }
    void operator() () {
        cout << "Functor callback" << endl;
    }
};
 
int main(int argc,char *argv[]){
   
    print("test 3", Functor());
  
    return 0;
}

这个测试后发现，调用仿函数的时候，会生成一个临时的对象，然后调用了构造函数，然后这个时候这个对象的this指针就传给了这个仿函数，也就是它已经补充了this指针，所以不会报错。

2.那么成员函数不行，是因为成员函数的第一个参数是this指针，而不能向仿函数那样直接调用方法那样，进行隐式的传递this，但是如果我们的回调函数的第一个参数是 类对象的指针，那我们也不需要这个bind了。看下面的例子

#include<iostream>
#include<functional>
 
 
using namespace  std;
class Test;
typedef std::function<void (Test*p)> PrintFinFunction;//第一个参数是类对象指针，则不需要使用bind
void print(Test*t, PrintFinFunction callback) {
    if (callback)
        callback(t);
}
 
class Test {
public:
    static void printFinCallback() {
        cout << "Static callback" << endl;
    }
    void testadd(){
        cout << "class Test callback " <<this->num<< endl;
    }
private:
    int num=6;
};
 
 
int main(){
 
    Test temp;
    print(&temp,&Test::testadd);
 
    return 0;
}
 

类成员函数，类成员函数本身也是有一个地址，然后它是针对所有的类对象的，每一个类对象都可以调用这样的方法，类成员函数是唯一的，不论谁调用，其实你要给我第一个参数就可以了，我操作的是this指针，不论谁来，我操作的成员变量都是this的，至于你说的这个this是谁我是不关心的。

参考博文：
C++11新特性之std::function与std::bind

添加链接描述std::function与std::bind的使用总结