函式物件

 

C++

編譯器支援

獨立式與託管式

語言

標準函式庫

標準函式庫標頭檔

具名要求

特性測試巨集 (C++20)

語言支援函式庫

概念函式庫 (C++20)

診斷函式庫

記憶體管理函式庫

元編程函式庫 (C++11)

通用公用程式函式庫

容器函式庫

疊代器函式庫

Ranges 函式庫 (C++20)

演算法函式庫

字串函式庫

文本處理函式庫

數值函式庫

日期與時間函式庫

輸入/輸出函式庫

檔案系統函式庫 (C++17)

並行支援函式庫 (C++11)

執行控制函式庫 (C++26)

技術規範

符號索引

外部函式庫

 

工具程式庫

語言支援 型別支援 (基本型別, RTTI) 函式庫特性測試巨集 (C++20) 程式公用程式 可變參數函式 initializer_list (C++11) is_constant_evaluated (C++20) is_within_lifetime (C++26) source_location (C++20) 協程支援 (C++20) 合約支援 (C++26) 三向比較 three_way_comparablethree_way_comparable_with (C++20)(C++20) strong_ordering (C++20) weak_ordering (C++20) partial_ordering (C++20) common_comparison_category (C++20) compare_three_way_result (C++20) compare_three_way (C++20) strong_order (C++20) weak_order (C++20) partial_order (C++20) compare_strong_order_fallback (C++20) compare_weak_order_fallback (C++20) compare_partial_order_fallback (C++20)   is_eqis_ltis_lteq (C++20)(C++20)(C++20)   is_neqis_gtis_gteq (C++20)(C++20)(C++20)

通用公用程式 函式物件 位元操作 (C++20) bitset hash (C++11) 關係運算子 (C++20 中棄用) rel_ops::operator!=rel_ops::operator>    rel_ops::operator<=rel_ops::operator>= 整數比較函式 cmp_equalcmp_lesscmp_less_than (C++20)(C++20)(C++20)   cmp_not_equalcmp_greatercmp_greater_than (C++20)(C++20)(C++20) in_range (C++20) Swap 與 型別操作 swap ranges::swap (C++20) exchange (C++14) declval (C++11) to_underlying (C++23) forward (C++11) forward_like (C++23) move (C++11) move_if_noexcept (C++11) as_const (C++17) 通用詞彙型別 pair tuple (C++11) optional (C++17) any (C++17) variant (C++17) tuple_size (C++11) tuple_element (C++11) apply (C++17) make_from_tuple (C++17) expected (C++23)

 

函式物件

函式包裝器 function (C++11) move_only_function (C++23) copyable_function (C++26) function_ref (C++26) mem_fn (C++11) bad_function_call (C++11)	函式部分應用 bind_frontbind_back (C++20 起)(C++23 起) bind (C++11) is_bind_expression (C++11) is_placeholder (C++11) _1, _2, _3, ... (C++11)
函式呼叫 invokeinvoke_r (C++17 起)(C++23 起) 恆等函式物件 identity (C++20)	參考包裝器 reference_wrapper (C++11) refcref (C++11)(C++11) unwrap_referenceunwrap_ref_decay (C++20)(C++20)
運算子包裝器 plus minus negate multiplies divides modulus bit_and bit_or bit_not (C++14)   bit_xor equal_to not_equal_to greater less greater_equal less_equal logical_and logical_or logical_not	透明運算子包裝器 plus<> (C++14) minus<> (C++14) negate<> (C++14) multiplies<> (C++14)   divides<> (C++14) modulus<> (C++14) bit_and<> (C++14) bit_or<> (C++14) bit_not<> (C++14) bit_xor<> (C++14) equal_to<> (C++14) not_equal_to<> (C++14) greater<> (C++14) less<> (C++14) greater_equal<> (C++14) less_equal<> (C++14) logical_and<> (C++14) logical_or<> (C++14) logical_not<> (C++14)
反轉器 not_fn (C++17) 搜尋器 default_searcher (C++17) boyer_moore_searcher (C++17) boyer_moore_horspool_searcher (C++17)	受限比較器 ranges::equal_to (C++20) ranges::not_equal_to (C++20) ranges::greater (C++20) ranges::less (C++20) ranges::greater_equal (C++20) ranges::less_equal (C++20) compare_three_way (C++20)
舊版繫結器與配接器
unary_function (至 C++17* 止已棄用) binary_function (至 C++17* 止已棄用) ptr_fun (至 C++17* 止已棄用) pointer_to_unary_function (至 C++17* 止已棄用) pointer_to_binary_function (至 C++17* 止已棄用)   mem_fun (至 C++17* 止已棄用) mem_fun_tmem_fun1_tconst_mem_fun_tconst_mem_fun1_t (至 C++17* 止已棄用)(至 C++17* 止已棄用)(至 C++17* 止已棄用)(至 C++17* 止已棄用) not1 (至 C++20* 止已棄用) not2 (至 C++20* 止已棄用)	binder1stbinder2nd (至 C++17* 止已棄用)(至 C++17* 止已棄用) bind1stbind2nd (至 C++17* 止已棄用)(至 C++17* 止已棄用) mem_fun_ref (至 C++17* 止已棄用) mem_fun_ref_tmem_fun1_ref_tconst_mem_fun_ref_tconst_mem_fun1_ref_t (至 C++17* 止已棄用)(至 C++17* 止已棄用)(至 C++17* 止已棄用)(至 C++17* 止已棄用) unary_negate (至 C++20* 止已棄用) binary_negate (至 C++20* 止已棄用)

 

「函式物件 (function object)」是指定義了函式呼叫運算子的任何物件。C++ 提供了許多內建函式物件，也支援建立和操作新的函式物件。

函式呼叫

僅供闡述的操作 INVOKE(f, arg_0, arg_1, arg_2, ..., arg_N) 定義如下： 令型別 Obj 為 arg_0 的非限定型別（即 std::remove_cv<std::remove_reference<decltype(arg_0)>::type>::type）。 若 f 為類別 C 的成員函式指標，則 INVOKE(f, obj, arg_1, arg_2, ..., arg_N) 等價於 若 std::is_same<C, Obj>::value || std::is_base_of<C, Obj>::value 為 true (obj.*f)(arg_1, arg_2, ..., arg_N) (在物件上呼叫成員函式)。 若 Obj 是 std::reference_wrapper 的特化 (obj.get().*f)(arg_1, arg_2, ..., arg_N) (在特殊引用的物件上呼叫成員函式)。 否則 ((*obj).*f)(arg_1, arg_2, ..., arg_N) (在解參考後的物件上呼叫成員函式)。 否則，若 N == 0 且 f 為類別 C 的資料成員指標，則 INVOKE(mptr, obj) 等價於 若 std::is_same<C, Obj>::value || std::is_base_of<C, Obj>::value 為 true obj.*mptr (存取物件的資料成員)。 若 Obj 是 std::reference_wrapper 的特化 obj.get().*mptr (存取特殊引用的物件的資料成員)。 否則 (*obj).*mptr (存取解參考後的物件的資料成員)。 否則 INVOKE(f, arg_0, arg_1, arg_2, ..., arg_N) 等價於 f(arg_0, arg_1, arg_2, ..., arg_N) (呼叫可呼叫物件)。 僅供闡述的操作 INVOKE<R>(f, arg_0, arg_1, arg_2, ..., arg_N) 定義如下： 若 R 是（可能帶有 cv 限定符的）void static_cast<void>(INVOKE(f, arg_0, arg_1, arg_2, ..., arg_N)). 否則 INVOKE(f, arg_0, arg_1, arg_2, ..., arg_N) 隱式轉換為 R。 令型別 Actual 為 decltype(INVOKE(f, arg_0, arg_1, arg_2, ..., arg_N)) 若 std::reference_converts_from_temporary_v <R, Actual> 為 true INVOKE<R>(f, arg_0, arg_1, arg_2, ..., arg_N) 為格式錯誤。 (自 C++23 起)

（C++11 起）

std::invoke 及 std::invoke_r(自 C++23 起) 可根據 INVOKE 及 INVOKE<R>(自 C++23 起) 的規則，用給定引數呼叫任何可呼叫 (Callable) 物件。

invokeinvoke_r (C++17 起)(C++23 起)

呼叫任何可呼叫 (Callable) 物件，並傳入給定引數，且可指定回傳型別(自 C++23 起) (函式樣板)

函式包裝器

這些多型包裝器類別提供儲存任意函式物件的支援。

function (C++11)	任何可複製建構的可呼叫物件的可複製包裝器 (類別模板)
move_only_function (C++23)	任何在給定呼叫簽章中支援限定符的可呼叫物件的僅移動包裝器 (類別模板)
copyable_function (C++26)	任何可複製建構的可呼叫物件的可複製包裝器，支援給定呼叫簽章中的限定符 (類別樣板)
function_ref (C++26)	任何可呼叫物件的非擁有的包裝器 (類別樣板)
bad_function_call (C++11)	呼叫空的 std::function 時拋出的例外 (類別)
mem_fn (C++11)	從成員指標建立函式物件 (函式樣板)

恆等

std::identity 是恆等函式物件：它會不經修改地回傳其引數。

identity (C++20)

直接回傳其參數而不作修改的函式物件 (類別)

函式部分應用

std::bind_front 和 std::bind 提供函式部分應用的支援，即將引數繫結至函式以產生新函式。

bind_frontbind_back (C++20 起)(C++23 起)	依序將可變數量的引數繫結至函式物件 (函式樣板)
bind (C++11)	將一個或多個引數繫結至函式物件 (函式樣板)
is_bind_expression (C++11)	指示物件是 std::bind 運算式或可用作其一 (類別樣板)
is_placeholder (C++11)	指示物件是標準佔位符或可用作其一 (類別樣板)
定義於命名空間 std::placeholders
_1, _2, _3, _4, ... (C++11)	std::bind 運算式中未繫結引數的佔位符 (常數)

反轉器

std::not_fn 建立一個函式物件，該物件會反轉傳入其可呼叫物件的結果。

not_fn (C++17)

建立一個函式物件，它回傳其所持有的函式物件結果的補數 (函式樣板)

搜尋器

提供了實現多種字串搜尋演算法的搜尋器，可直接使用或與 std::search 搭配使用。

default_searcher (C++17)	標準 C++ 函式庫搜尋演算法實作 (類別樣板)
boyer_moore_searcher (C++17)	Boyer-Moore 搜尋演算法實作 (類別樣板)
boyer_moore_horspool_searcher (C++17)	Boyer-Moore-Horspool 搜尋演算法實作 (類別樣板)

參考包裝器

參考包裝器允許將參考引數儲存於可複製的函式物件中

reference_wrapper (C++11)	可複製建構 (CopyConstructible) 且 可複製賦值 (CopyAssignable) 的參考包裝器 (類別樣板)
refcref (C++11)(C++11)	建立一個從其引數推導型別的 std::reference_wrapper (函式樣板)
unwrap_referenceunwrap_ref_decay (C++20)(C++20)	獲取包裝在 std::reference_wrapper 中的參照型別 (類別模板)

透明函式物件 關聯式容器 (Associative containers) 及 無序關聯式容器 (unordered associative containers)(自 C++20 起) 提供異質查詢及擦除(自 C++23 起) 操作，但只有在提供的函式物件型別 T 是透明 (transparent) 時才啟用：限定識別符 T::is_transparent 是有效的且表示一個型別。 標準函式庫中的所有透明函式物件型別都定義了一個巢狀型別 is_transparent。然而，使用者定義的透明函式物件型別不需要直接提供 is_transparent 作為巢狀型別：它可以定義在基底類別中，只要 T::is_transparent 滿足上述的透明性要求即可。

（C++14 起）

運算子函式物件

C++ 定義了以下代表常見算術及邏輯運算的函式物件。

void 特化從其引數推導其參數型別和回傳型別，它們都是透明的。

（C++14 起）

算術運算
plus	實作 x + y 的函式物件 (類別樣板)
plus<void> (C++14)	實作 x + y 且推導參數及回傳型別的函式物件 (類別樣板特化)
minus	實作 x - y 的函式物件 (類別樣板)
minus<void> (C++14)	實作 x - y 且推導參數及回傳型別的函式物件 (類別樣板特化)
multiplies	實作 x * y 的函式物件 (類別樣板)
multiplies<void> (C++14)	實作 x * y 且推導參數及回傳型別的函式物件 (類別樣板特化)
divides	實作 x / y 的函式物件 (類別樣板)
divides<void> (C++14)	實作 x / y 且推導參數及回傳型別的函式物件 (類別樣板特化)
modulus	實作 x % y 的函式物件 (類別樣板)
modulus<void> (C++14)	實作 x % y 且推導參數及回傳型別的函式物件 (類別樣板特化)
negate	實作 -x 的函式物件 (類別樣板)
negate<void> (C++14)	實作 -x 且推導參數及回傳型別的函式物件 (類別樣板特化)
比較運算
equal_to	實作 x == y 的函式物件 (類別樣板)
equal_to<void> (C++14)	實作 x == y 且推導參數及回傳型別的函式物件 (類別樣板特化)
not_equal_to	實作 x != y 的函式物件 (類別樣板)
not_equal_to<void> (C++14)	實作 x != y 且推導參數及回傳型別的函式物件 (類別樣板特化)
greater	實作 x > y 的函式物件 (類別樣板)
greater<void> (C++14)	實作 x > y 且推導參數及回傳型別的函式物件 (類別樣板特化)
less	實作 x < y 的函式物件 (類別樣板)
less<void> (C++14)	實作 x < y 且推導參數及回傳型別的函式物件 (類別樣板特化)
greater_equal	實作 x >= y 的函式物件 (類別樣板)
greater_equal<void> (C++14)	實作 x >= y 且推導參數及回傳型別的函式物件 (類別樣板特化)
less_equal	實作 x <= y 的函式物件 (類別樣板)
less_equal<void> (C++14)	實作 x <= y 且推導參數及回傳型別的函式物件 (類別樣板特化)
邏輯運算
logical_and	實作 x && y 的函式物件 (類別樣板)
logical_and<void> (C++14)	實作 x && y 且推導參數及回傳型別的函式物件 (類別樣板特化)
logical_or	實作 x || y 的函式物件 (類別樣板)
logical_or<void> (C++14)	實作 x || y 且推導參數及回傳型別的函式物件 (類別樣板特化)
logical_not	實作 !x 的函式物件 (類別樣板)
logical_not<void> (C++14)	實作 !x 且推導參數及回傳型別的函式物件 (類別樣板特化)
位元運算
bit_and	實作 x & y 的函式物件 (類別樣板)
bit_and<void> (C++14)	實作 x & y 且推導參數及回傳型別的函式物件 (類別樣板特化)
bit_or	實作 x | y 的函式物件 (類別樣板)
bit_or<void> (C++14)	實作 x | y 且推導參數及回傳型別的函式物件 (類別樣板特化)
bit_xor	實作 x ^ y 的函式物件 (類別樣板)
bit_xor<void> (C++14)	實作 x ^ y 且推導參數及回傳型別的函式物件 (類別樣板特化)
bit_not (C++14)	實作 ~x 的函式物件 (類別樣板)
bit_not<void> (C++14)	實作 ~x 且推導參數及回傳型別的函式物件 (類別樣板特化)

受限比較函式物件 以下比較函式物件是受限的。 相等運算子 (ranges::equal_to 和 ranges::not_equal_to) 要求引數型別滿足 equality_comparable_with。 關係運算子 (ranges::less、ranges::greater、ranges::less_equal 和 ranges::greater_equal) 要求引數型別滿足 totally_ordered_with。 三向比較運算子 (compare_three_way) 要求型別符合 three_way_comparable_with。 所有這些函式物件都是透明的。 ranges::equal_to (C++20) 實作 x == y 的受限函式物件 (類別) ranges::not_equal_to (C++20) 實作 x != y 的受限函式物件 (類別) ranges::less (C++20) 實作 x < y 的受限函式物件 (類別) ranges::greater (C++20) 實作 x > y 的受限函式物件 (類別) ranges::less_equal (C++20) 實作 x <= y 的受限函式物件 (類別) ranges::greater_equal (C++20) 實作 x >= y 的受限函式物件 (類別) compare_three_way (C++20) 實作 x <=> y 的受限函式物件 (類別)

(自 C++20 起)

輔助項目 以下僅供闡述的項目用於標準函式庫中的多個元件，但它們不是標準函式庫介面的一部分。 template< class Fn, class... Args > concept /*callable*/ =     requires (Fn&& fn, Args&&... args) {         std::forward<Fn>(fn)(std::forward<Args>(args)...);     }; (1) （僅供說明*） template< class Fn, class... Args > concept /*nothrow-callable*/ =     /*callable*/<Fn, Args...> &&     requires (Fn&& fn, Args&&... args) {         { std::forward<Fn>(fn)(std::forward<Args>(args)...) } noexcept;     }; (2) （僅供說明*） template< class Fn, class... Args > using /*call-result-t*/ = decltype(std::declval<Fn>()(std::declval<Args>()...)); (3) （僅供說明*） template< const auto& T > using /*decayed-typeof*/ = decltype(auto(T)); (4) （僅供說明*）

（C++26 起）

舊版繫結器與配接器 某些提供早期函式支援的公用程式已被棄用並移除 基礎 unary_function (於 C++11 廢棄)(於 C++17 移除) 與配接器相容的單一函式基底類別 (類別樣板) binary_function (於 C++11 廢棄)(於 C++17 移除) 與配接器相容的二元函式基底類別 (類別樣板) 繫結器 binder1stbinder2nd (於 C++11 廢棄)(於 C++17 移除) 持有二元函式及其一個引數的函式物件 (類別樣板) bind1stbind2nd (於 C++11 廢棄)(於 C++17 移除) 將一個引數繫結至二元函式 (函式樣板) 函式配接器 pointer_to_unary_function (於 C++11 廢棄)(於 C++17 移除) 用於單一函式指標的配接器相容包裝器 (類別樣板) pointer_to_binary_function (於 C++11 廢棄)(於 C++17 移除) 用於二元函式指標的配接器相容包裝器 (類別樣板) ptr_fun (於 C++11 廢棄)(於 C++17 移除) 從函式指標建立配接器相容的函式物件包裝器 (函式樣板) mem_fun_tmem_fun1_tconst_mem_fun_tconst_mem_fun1_t (於 C++11 廢棄)(於 C++17 移除) 用於無引數或單一引數成員函式指標的包裝器，可透過物件指標呼叫 (類別樣板) mem_fun (於 C++11 廢棄)(於 C++17 移除) 從成員函式指標建立包裝器，可透過物件指標呼叫 (函式樣板) mem_fun_ref_tmem_fun1_ref_tconst_mem_fun_ref_tconst_mem_fun1_ref_t (於 C++11 廢棄)(於 C++17 移除) 用於無引數或單一引數成員函式指標的包裝器，可透過物件參考呼叫 (類別樣板) mem_fun_ref (於 C++11 廢棄)(於 C++17 移除) 從成員函式指標建立包裝器，可透過物件參考呼叫 (函式樣板) unary_negate (C++17 起已棄用)(C++20 起已移除) 回傳其所持有的單一述詞之補數的包裝函式物件 (類別樣板) binary_negate (C++17 起已棄用)(C++20 起已移除) 回傳其所持有的二元述詞之補數的包裝函式物件 (類別樣板) not1 (C++17 起已棄用)(C++20 起已移除) 建構自訂的 std::unary_negate 物件 (函式樣板) not2 (C++17 起已棄用)(C++20 起已移除) 建構自訂的 std::binary_negate 物件 (函式樣板)

(直到 C++20)

缺陷報告

下列更改行為的缺陷報告追溯應用於之前的 C++ 標準。

DR	應用於	出版時的行為	正確的行為
LWG 185	C++98	使用函式物件提高了程式效率	移除了該主張
LWG 660	C++98	缺少用於位元運算的函式物件	已新增
LWG 2149	C++98	函式物件被要求接收一個或兩個引數以 提供巢狀型別來表示引數和結果型別	不再需要
LWG 2219	C++11	INVOKE 未能正確處理 std::reference_wrapper	已正確處理
LWG 2420	C++11	若 R 為 void，則 INVOKE<R> 未捨棄回傳值	在此情況下捨棄回傳值
LWG 2926 (P0604R0)	C++11	具有回傳型別 R 的 INVOKE 操作的語法曾為 INVOKE(f, t1, t2, ..., tN, R)	已變更為 INVOKE<R>(f, t1, t2, ..., tN)
LWG 3655	C++11	INVOKE 未能正確處理聯集 (unions) 由於 LWG issue 2219 的決議	已正確處理