如何定义Lambda函数以捕获类的this指针？

我有一个用于跟踪时间的TimeSystem类，允许其他类在日期变化时注册回调函数。现有可正常运行的代码片段如下：

#define MAX_CB_CHANGE_FUNCTIONS 50
typedef void (*dayChangeFunc)(int prevDay,int nowDay);

class TimeSystem {
    private:
        // 存储函数指针的数组
        dayChangeFunc dayChangeFunctions[MAX_CB_CHANGE_FUNCTIONS];
        // 日期变化时触发的函数
        void emitDayChange(int prev, int now);
    public:
        void regDayChange(dayChangeFunc);
};


/*
*   注册日期变化回调函数
*   最大函数指针数量为MAX_CB_CHANGE_FUNCTIONS（详见timeSys.h）
*/
void TimeSystem::regDayChange(void (*dayChangeFunc)(int prevDay,int nowDay)){
    if( currDayCbIndex >= MAX_CB_CHANGE_FUNCTIONS ){
        if(isDebugOn){
            debug.print(DEBUG_WARN,"[Time_sys] - Can not register an other day change function.\n");
            return;
        }
    }
    dayChangeFunctions[currDayCbIndex] = dayChangeFunc;
    currDayCbIndex++;
}

/*
*   向所有已注册函数触发日期变化事件
*/
void TimeSystem::emitDayChange(int prev, int now){
    // 初始化时不触发
    if( prev == 0 ){ return; }
    for (size_t i = 0; i < MAX_CB_CHANGE_FUNCTIONS; i++){
        if(dayChangeFunctions[i]){
            dayChangeFunctions[i](prev,now);
        }
    }
}

其他类原本可以通过无捕获的Lambda使用该功能：

timeSys.regDayChange([](int prevDay,int nowDay){
    Serial.printf("Day changed from prev: %d to now: %d\n",prevDay,nowDay);
});

当尝试在Lambda中捕获this指针以调用类内部函数时：

timeSys.regDayChange([this](int prevDay,int nowDay){
    callSomeInternalFunction();
});

出现编译错误：

no suitable conversion function from "lambda [](int prevDay, int nowDay)->void" to "dayChangeFunc"

问题根源是带有捕获的Lambda无法隐式转换为普通函数指针，需要改用std::function来存储回调。具体修改如下：

1. 修改回调类型定义
   将原有的函数指针类型替换为std::function：

using dayChangeFunc = std::function<void(int, int)>;

2. 更新注册函数的声明
   在TimeSystem类的public接口中修改注册函数：

void regDayChange(dayChangeFunc cb);

3. 改写注册函数的实现

/*
*   注册日期变化回调函数
*   最大函数指针数量为MAX_CB_CHANGE_FUNCTIONS（详见timeSys.h）
*/
void TimeSystem::regDayChange( dayChangeFunc cb ){
    if( currDayCbIndex >= MAX_CB_CHANGE_FUNCTIONS ){
        if(isDebugOn){
            debug.print(DEBUG_WARN,"[Time_sys] - Can not register an other day change function.\n");
            return;
        }
    }
    dayChangeFunctions[currDayCbIndex] = cb;
    currDayCbIndex++;
}

修改完成后，即可在类中使用带this捕获的Lambda注册回调：

class SampleClass {
  private:
     int exampleCounter = 0;
  public:
    void init(){
      TimeSystem timeSys;
      timeSys.regDayChange([this](int prevDay,int nowDay){
        Serial.printf("Day changed from prev: %d to now: %d\n",prevDay,nowDay);
        exampleCounter++;
      });
    }
};

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dr.Random