尽管包装了不同大小的可调用对象，但'std::function”如何实现固定大小？

如何实现 std::function：类型擦除和堆分配

std::function 的一个关键实现细节是它的能力包装任何可调用对象，包括 lambda 表达式。虽然 lambda 的大小不同，但 std::function 保持固定大小。这是通过一种称为类型擦除的技术来实现的。

举一个 std::function 的简化示例：

struct callable_base {
  virtual int operator()(double d) = 0;
  virtual ~callable_base() {}
};

template <typename F>
struct callable : callable_base {
  F functor;
  callable(F functor) : functor(functor) {}
  virtual int operator()(double d) { return functor(d); }
};

这里，std::function 成立一个 unique_ptr 到一个基本的 callable_base 类型。对于所使用的每个唯一函子，派生类型可调用在堆上动态创建和实例化。这确保了 std::function 对象保持恒定的大小，同时允许它包装任何可调用对象。

std::function 的副本会触发内部可调用对象的副本，而不是共享状态。从可变捕获变量的值递增的测试中可以明显看出这一点：

int value = 5;
std::function<void()> f1 = [=]() mutable { std::cout << value++ << '\n'; };
std::function<void()> f2 = f1;
// Prints 5
f1();
// Prints 5 (copy of mutable state)
f2();

因此，std::function 使用类型擦除和堆分配有效地包装不同大小的可调用对象。堆分配用于根据包装的可调用实例化动态类型，确保 std::function 本身的固定大小。

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