关于C++类成员函数绑定到std::function的运行疑问

哈哈，这个问题问得好！咱们来拆解一下为什么这段代码看起来不该运行却能正常工作，你的两个疑问其实都和C++成员函数的本质以及std::function的适配规则有关：

先把你的代码贴出来方便参考：

#include <functional>

template <class T> void run(std::function<void(T *)> fun, T *obj) { fun(obj); }

struct Foo {
  void bar() {}
};

int main() {
  Foo foo;
  std::function<void(Foo*)> fun = &Foo::bar;

  run(fun, &foo);                     // works
}

疑问1：无参数的bar()为什么能匹配接受T*的std::function？ #

你观察得特别仔细，bar()看起来是无参数的，但C++的非静态成员函数背后都藏着一个隐式的this指针参数。对于Foo::bar()来说，它的实际签名其实是void(Foo*)——这个隐藏的参数就是指向调用该函数的对象的指针。

当你把&Foo::bar赋值给std::function<void(Foo*)>时，std::function内部会自动做适配：它会把传入的Foo*参数当作this指针，去调用bar()成员函数。所以从外部看，std::function要求的是一个接受Foo*的函数，但底层其实是把这个参数映射成了成员函数的this指针，刚好和bar()的调用需求匹配上了。

疑问2：fun只赋值了&Foo::bar，编译器怎么知道要作用在foo对象上？ #

其实fun并没有提前绑定foo对象，它只是存了Foo::bar这个成员函数的指针而已。当你调用fun(&foo)的时候，才把&foo作为this指针传递给了bar()。换句话说，std::function<void(Foo*)>的作用就是：接受一个Foo*类型的参数，用这个参数作为this来调用存储的成员函数。对象的绑定是在调用fun的那一刻才完成的，不是在初始化fun的时候。

这么一看，这段代码的运行逻辑就通顺啦——run函数把&foo传给fun，fun用这个指针作为this调用foo.bar()，自然就能正常工作了。

备注：内容来源于stack exchange，提问作者Qwe Qwe