为何std::bind绑定不匹配的回调能编译？如何修复参数错误？

示例代码 #

#include <iostream>
#include <memory>
#include <vector>
#include <functional>

class Bar {
public:
    void bind_function(std::function<void(int)> callback){
        m_callbacks.push_back(callback);
    }

    void invoke() {    
        for(auto& c : m_callbacks){
            c(12345);
        }
    }

private:
    std::vector<std::function<void(int)>> m_callbacks;
};

class Foo{
public:
    void register_foo(){ m_msg.bind_function(std::bind(&Foo::callback_foo, this));  }
    void callback_foo(/*int a*/){ std::cout << "callback foo invoked!!!!" << std::endl;  }
    void run() { m_msg.invoke(); }
private:
    Bar m_msg;
};


int main(){
    Foo foo;
    foo.register_foo();
    foo.run();
    return 0;
}

问题解答 #

1. 为何无参的callback_foo能匹配std::function<void(int)>并编译通过？
   这是因为std::bind返回的函数对象具备参数兼容性：当调用该函数对象时，若传入的参数数量多于目标函数（callback_foo）所需，多余的参数会被直接忽略。而std::function<void(int)>仅要求其存储的可调用对象能接受一个int参数并执行——不管这个对象实际会不会使用该参数。因此无参的callback_foo被bind包装后，生成的函数对象可以接受int参数（只是不使用），完全符合std::function<void(int)>的要求，所以能编译通过。

2. 如何修复回调改为带int参数后的编译错误？
   编译错误的核心原因是：当callback_foo带int参数时，std::bind(&Foo::callback_foo, this)没有为成员函数的参数预留位置，bind无法确定调用时传入的int参数该传递到哪里。解决方法是添加占位符std::placeholders::_1，明确表示调用时传入的第一个参数要传递给callback_foo的int形参。

修改后的代码如下：

// 修改register_foo方法
void register_foo(){ m_msg.bind_function(std::bind(&Foo::callback_foo, this, std::placeholders::_1)); }

// 恢复callback_foo的参数
void callback_foo(int a){ std::cout << "callback foo invoked!!!!, param: " << a << std::endl; }

这样bind生成的函数对象就能正确接收invoke传入的int参数，并传递给callback_foo，编译错误即可消除。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者waas1919