std::function通过虚函数表实现类型擦除，将invoke、copy、destroy等操作抽象为基类接口，派生类按具体类型实现，配合小对象优化减少堆分配。
std::function 是怎么做到“擦掉”具体类型的？
它不存储原始函数对象，而是把调用逻辑和数据打包进一个统一的基类接口里，运行时通过虚函数跳转。关键不是“丢掉类型”，而是把类型行为抽象成 invoke、copy、destroy 这几个固定操作。
典型结构是：std::function 内部持有一个指向基类（比如 std::function_base 或类似）的指针，所有可调用对象（Lambda、函数指针、绑定对象）在构造时被包装进对应的派生类实例，并存入堆内存（或小对象优化缓冲区）。
- 每次赋值或构造
std::function，都会触发一次类型专属的包装：生成一个继承自统一基类的临时派生类，重写虚函数实现该类型的调用/拷贝/析构逻辑 - 调用
operator()时，实际走的是基类虚函数表里的invoke入口，由派生类实现具体转发 - 小对象优化（SOO）会让短 lambda 或简单函数指针直接存在
std::function对象内部，避免堆分配——但虚函数调用机制不变
自己手写一个极简 Type Erasure 包装器要注意什么？
核心是定义清晰的接口基类，且所有操作必须能通过虚函数完成。不能依赖模板参数在运行时还“可见”。
struct callable_base { virtual ~callable_base() = default; virtual void invoke(int) = 0; virtual callable_base* clone() const = 0; // 拷贝必须返回基类指针 }; template struct callable_model : callablebase { F f; callablemodel(F f) : f(std::move(f)) {} void invoke(int x) override { f_(x); } callable_base* clone() const override { return new callablemodel(f ); } };
- 基类析构函数必须是
virtual，否则delete派生对象会未定义行为 -
clone()返回callable_base*，不是auto或模板类型，否则无法统一管理 - 不能在基类里存模板成员变量；所有类型相关数据都得塞进派生类，基类只留虚函数指针
- 若支持移动语义，还需补充
move_construct接口，否则std::function移动后原对象仍可能被误调用
为什么 std::function 的拷贝开销可能比预期大？
每次拷贝 std::function，默认会触发底层可调用对象的深拷贝（via clone()），哪怕那个对象本身是轻量级的（如捕获空的 lambda）。这不是 bug，是类型擦除的设计代价。
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- 函数对象若捕获了大块数据（如
std::vector、std::String），拷贝就会变慢 - 即使启用 SOO，超出缓冲大小仍会堆分配，拷贝即堆内存复制 + 构造新对象
- 某些编译器对空 lambda 的
clone做了优化，但不可依赖；真实项目中应避免频繁拷贝std::function - 若只需传递不可变调用体，优先用
const std::function&或直接传模板参数（template）
std::function 的类型擦除和 void* + 函数指针有什么本质区别？
区别在于安全性和扩展性。void* 方案靠程序员手动维护类型信息和调用约定，而 std::function 把类型契约封装进虚函数表，编译器保证调用安全。
-
void*无法自动处理移动/拷贝/析构，容易内存泄漏或二次析构 - 虚函数方案天然支持多态行为：比如你可以加
target_type()返回std::type_info，而void*没法知道原始类型 - 虚函数表带来一点间接跳转开销，但换来的是 RaiI 安全和标准兼容性；
void*看似快，实则错误成本高得多 - 现代
std::function实现（如 libstdc++、libc++）已对常见情况（函数指针、无捕获 lambda）做特化，性能差距远小于教科书描述
类型擦除真正的复杂点不在“怎么擦”，而在“擦完之后怎么安全地还原行为”。虚函数只是手段，契约一致才是关键。漏掉任何一个生命周期操作（尤其是 destroy），就可能在 move/copy/析构时崩溃。