为什么std::function未进行预期的参数类型检查？

结论 #

这个行为是完全符合C++标准的预期设计，不属于编译器bug。

核心原理 #

std::function的构造要求不是「可调用对象的签名和std::function的签名完全一致」，而是「该可调用对象可以使用std::function声明的参数列表正常调用，且返回值可转换为std::function声明的返回类型」。

简单来说，std::function的参数规则允许合法的隐式类型转换，只要你实际调用std::function时传入的参数，能正常传给内部存储的可调用对象，构造就是合法的，这是std::function类型擦除设计为了提升灵活性做的特意设计。

示例代码逐条解释 #

以下基于提问中的测试代码逐行验证合法性，其中CallbackType定义为std::function<void(bool&)>，代表调用该std::function时需要传入一个bool类型的左值引用：

• CallbackType cb1 = [](bool b) { b = !b; };：调用cb1时传入的bool&可以直接拷贝赋值给值类型形参b，属于合法隐式转换，编译通过。
• CallbackType cb2 = toggleOk;：签名完全匹配，合法。
• CallbackType cb3 = toggleBroken;：和cb1逻辑一致，传入的bool&可以拷贝给值类型形参b，合法。
• CallbackType cb4 = toggleInt;：bool类型可以隐式转换为int，调用时传入的bool&指向的布尔值可以正常转为int传给形参i，合法。
• WrongCallbackType cb5 = toggleBroken;：签名完全匹配WrongCallbackType的void(bool)声明，合法。
• CallbackType cb6 = cb5;：WrongCallbackType实例本身是可调用对象，用bool&作为参数调用它完全合法（引用自动转为值），因此可以构造CallbackType，合法。
• CallbackType cb7 = tooManyParams;：该函数需要2个参数，而CallbackType调用时只会传入1个参数，无法完成调用，因此编译报错。

为什么没有触发警告 #

上述所有通过编译的场景都是C++标准明确允许的合法用法，不属于错误或风险写法，因此编译器默认不会触发警告。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者doomista