namespace std {
  template<class... S>
  class function_ref; // 宣言のみ

  template<class R, class... ArgTypes>
  class function_ref<R(ArgTypes...) /*cv*/ noexcept(/*noex*/)>;
}

概要

function_refクラステンプレートは、パラメータの型リストArgTypes...、戻り値の型Rに合致する、あらゆる関数ポインタ、関数オブジェクト、メンバ関数ポインタ、メンバ変数ポインタを参照できるクラスである。 メンバ関数やメンバ変数に対してオブジェクトを束縛、関数ポインタや関数オブジェクトに対して第1引数を束縛した状態で参照することもできる。

下記全ての組み合わせ（4種類）に対して、クラステンプレートの部分特殊化が提供される。

• CV修飾子 cv : const, CV修飾無し
• noexcept例外指定 noex : true, false

function_refクラステンプレートの特殊化は、copyableのモデルであるトリビアルコピー可能な型となる。

functionファミリとの比較

類似機能を提供するfunction, move_only_function, copyable_functionとは異なり、function_refは下記の特徴をもつ。

• 対象の所有権を管理しない軽量ラッパーとして実装される。
  • ポインタ2個のオブジェクトサイズで実装可能。
• 構築時に必ず呼び出し対象を指定する必要がある。デフォルト構築不可。
  • operator boolを提供しない。
• メンバ関数・メンバ変数を参照する場合は、std::constant_wrapper（変数テンプレートstd::cw）を利用する。
  • 対象オブジェクトの束縛タイミングは、構築時または呼び出し時のいずれもサポートする。
• ダングリング参照を避けるため、左辺値(lvalue)のみを取り扱う。

メンバ関数

推論補助

例

例1: 基本の使い方

#include <functional>
#include <iostream>
#include <utility>

// 呼び出し可能な何かを受け取る高階関数
int hof(std::function_ref<int(int)> fn)
{
  return fn(2);
}

int add(int x) { return x + 1; }

struct Calc {
  int x_;
  int eval(int y) {
    return x_ * y;
  }
};

int main()
{
  // 通常関数を指定
  std::cout << hof(add) << std::endl;
  // ラムダ式を指定
  std::cout << hof([](int x) { return x * 2; }) << std::endl;

  // オブジェクト束縛済みメンバ関数を指定
  Calc obj{ 3 };
  std::cout << hof({std::cw<&Calc::eval>, obj}) << std::endl;
}

出力

3
4
6

バージョン

言語

• C++26

処理系

• Clang: 24 ✅
• GCC: 16.1 ✅
• Visual C++: ??

関連項目

• C++11 function
• C++23 move_only_function
• C++26 copyable_function

参照

• P0792R14 function_ref: a type-erased callable reference
• P3774R1 Rename std::nontype, and make it broadly useful
  • std::nontypeをstd::constant_argに改名した。この設計はのちにP3948R1で置き換えられた
• P3948R1 constant_wrapper is the only tool needed for passing constant expressions via function arguments
  • 定数引数の受け渡しに用いるタグをconstant_argからconstant_wrapper（変数テンプレートstd::cw）へ置き換えた。これによりメンバ関数・メンバ変数の参照や第1引数の束縛はstd::cwで指定する
• P3961R1 Less double indirection in function_ref (RU-220)
  • 別のfunction_refから構築する際の二重の間接呼び出しを回避するよう、コンストラクタと代入演算子の仕様を変更した