C++ 函数类型大全：成员函数 / 非成员函数 / 全局函数 / 静态函数 / 特殊成员函数 / 虚函数 / 模板函数 全面总结

目录

前言

一、按“是否属于类”划分：成员 / 非成员

1.1 成员函数（Member Function）

1）定义

2）分类

（1）非静态成员函数

（2）静态成员函数（Static Member Function）

1.2 非成员函数（Free Function）

1）定义

2）示例

（1）全局函数

（2）命名空间内函数

（3）文件内静态函数（内部链接）

1.3 友元函数（Friend Function）

1）定义

2）示例：常见于 operator<<

二、按“是不是特殊成员函数”划分（存在C++ 标准）

2.1 构造函数（Constructor）

1）默认构造函数

2）带参数构造函数

3）委托构造函数

2.2 拷贝构造函数（Copy Constructor）

2.3 移动构造函数（Move Constructor）

2.4 拷贝赋值运算符（Copy Assignment）

2.5 移动赋值运算符（Move Assignment）

2.6 析构函数（Destructor）

三、按“多态特性”划分：普通 / 虚函数 / 纯虚函数

3.1 普通成员函数

3.2 虚函数（virtual）

3.3 纯虚函数（pure virtual）

四、按“修饰符”划分：const / ref 限定 / noexcept / inline

4.1 const 成员函数

4.2 引用限定符成员函数（& / &&）

4.3 noexcept 函数

4.4 inline 函数

五、按“编译期特性”划分：模板 / constexpr / consteval

5.1 函数模板（Function Template）

5.2 constexpr 函数（可用于常量表达式）

5.3 consteval 函数（必须在编译期算）

六、可调用对象扩展：lambda / 函数对象 / 函数指针

6.1 Lambda 表达式

6.2 函数对象（仿函数）

6.3 函数指针 & 成员函数指针

七、总表：C++ 函数“类型家族”一览

八、总结

在之前的学习中，已经详细的介绍了成员函数、构造 / 析构函数、成员函数运算符重载、多态虚函数、C++变量作用域的相关内容。想要迅速了解，传送门：

C++ 内存机制详细全讲解：构造函数、析构函数、new/delete、栈 vs 堆 完整指南（小白教程）_结构体构造函数是堆内存还是栈内存-CSDN博客https://blog.csdn.net/m0_58954356/article/details/155098091?spm=1001.2014.3001.550221. 图形的面积 —— C++多态与虚函数实战讲解_经典的c++21 版项目-CSDN博客https://blog.csdn.net/m0_58954356/article/details/154449284?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%25228da7df0f814a6cb6c720203ffe8d202c%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fblog.%2522%257D&request_id=8da7df0f814a6cb6c720203ffe8d202c&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~blog~first_rank_ecpm_v1~rank_v31_ecpm-8-154449284-null-null.nonecase&utm_term=%E5%87%BD%E6%95%B0&spm=1018.2226.3001.4450C++ 变量作用域详解（最全总结）_c++作用域-CSDN博客https://blog.csdn.net/m0_58954356/article/details/154583518?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%25228da7df0f814a6cb6c720203ffe8d202c%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fblog.%2522%257D&request_id=8da7df0f814a6cb6c720203ffe8d202c&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~blog~first_rank_ecpm_v1~rank_v31_ecpm-18-154583518-null-null.nonecase&utm_term=%E5%87%BD%E6%95%B0&spm=1018.2226.3001.4450C++ 多态终极完整版：从虚函数到 vtable、对象切片、插件框架设计、面试题库全覆盖-CSDN博客https://blog.csdn.net/m0_58954356/article/details/154891712?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%25228da7df0f814a6cb6c720203ffe8d202c%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fblog.%2522%257D&request_id=8da7df0f814a6cb6c720203ffe8d202c&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~blog~first_rank_ecpm_v1~rank_v31_ecpm-4-154891712-null-null.nonecase&utm_term=%E5%87%BD%E6%95%B0&spm=1018.2226.3001.4450C++ 成员函数运算符重载深度解析-CSDN博客https://blog.csdn.net/m0_58954356/article/details/155754511?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%25228da7df0f814a6cb6c720203ffe8d202c%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fblog.%2522%257D&request_id=8da7df0f814a6cb6c720203ffe8d202c&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~blog~first_rank_ecpm_v1~rank_v31_ecpm-1-155754511-null-null.nonecase&utm_term=%E5%87%BD%E6%95%B0&spm=1018.2226.3001.4450

前言

C++ 中，“函数”远不止void foo()这么简单。

从最基础的成员函数与非成员函数
到类内部的构造 / 析构 / 拷贝 / 移动
到支持多态的virtual / override / pure virtual
再到编译期机制的模板函数 / constexpr / consteval
以及现代 C++ 常用的lambda、函数对象、函数指针、成员函数指针……

这些构成了 C++ 中“可调用实体（Callable Entities）”的完整体系。

很多人在学习 C++ 时只了解：

• 成员函数

• 非成员函数 / 全局函数

• 静态成员函数

但实际上，这只是函数分类的“冰山一角”。

在面试和实际工程中，面试官常常会问：

• C++ 函数到底分为哪些类型？

• 成员函数与非成员函数的本质区别是什么？

• 构造、析构、拷贝构造属于哪类函数？

• 虚函数、纯虚函数的机制是什么？

• const 成员函数与 static 成员函数的区别？

• lambda 与函数对象是否属于函数？

• constexpr / consteval 函数有什么用？

为了帮助大家彻底厘清 C++ 函数体系结构，这篇文章将从多个角度（类归属、多态属性、特殊规则、编译期、可调用对象）系统梳理 C++ 中所有常见的函数类型，并配合示例代码、适用场景、对比表格，一站式掌握面试高频点。

一、按“是否属于类”划分：成员 / 非成员

1.1 成员函数（Member Function）

1）定义

• 定义在类内部，属于类。

• 调用时有一个隐藏参数this，指向调用对象。

• 可以直接访问该类所有成员（包括 private / protected）。

2）分类

• 非静态成员函数（普通的成员函数）

• 静态成员函数（static修饰，不依赖对象）

（1）非静态成员函数

class Vec2 { public: double x, y; void set(double nx, double ny) { // 非静态成员函数 x = nx; // 实际是 this->x = nx; y = ny; } double length() const { // const 成员函数 return std::sqrt(x * x + y * y); } };

调用：

Vec2 v; v.set(1, 2); double len = v.length();

（2）静态成员函数（Static Member Function）

只能访问静态成员

class Config { public: static int version; static int getVersion() { // 静态成员函数 return version; // 只能访问静态成员 } }; int Config::version = 1; int main() { int v = Config::getVersion(); // 不需要对象 }

特点：

• 无this指针。

• 不能访问非静态成员。

• 用于“类级别”的逻辑（计数器、工厂、单例等）。

1.2 非成员函数（Free Function）

1）定义

• 定义在类外部，不属于任何类。

• 没有this指针。

• 不能直接访问类的 private 成员（除非做友元）。

• 又可以细分：

  • 全局函数（在全局作用域）

  • 命名空间内函数

  • 静态自由函数static（内部链接）

2）示例

（1）全局函数

int add(int a, int b) { return a + b; } int main() { int r = add(1, 2); }

（2）命名空间内函数

namespace math { int sub(int a, int b) { return a - b; } }

（3）文件内静态函数（内部链接）

static void logInternal(const std::string& msg) { // 只能在当前 .cpp 文件内可见 }

1.3 友元函数（Friend Function）

1）定义

• 语法上是非成员函数，但被类声明为friend。

• 可以访问该类的private / protected成员。

2）示例：常见于operator<<

class Vec2 { private: double x, y; public: Vec2(double x, double y) : x(x), y(y) {} friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Vec2& v); }; std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Vec2& v) { return os << "(" << v.x << ", " << v.y << ")"; // 访问了 private }

二、按“是不是特殊成员函数”划分（存在C++ 标准）

C++ 标准里有一组叫“特殊成员函数”（special member function），编译器会自动生成或参与规则：

2.1 构造函数（Constructor）

1）默认构造函数

class A { public: A() { } // 默认构造 };

2）带参数构造函数

class A { public: A(int x, double y) { } };

3）委托构造函数

class A { public: A() : A(0) {} // 委托给 A(int) A(int x) { } };

2.2 拷贝构造函数（Copy Constructor）

class A { public: A(const A& other) { // 拷贝构造 // 从 other 复制 } };

在以下情况下调用：

• A b = a;

• 按值传参 / 返回值等场景。

2.3 移动构造函数（Move Constructor）

class A { public: A(A&& other) noexcept { // 移动构造 // 从 other“偷走”资源 } };

在A b = std::move(a);时调用。

2.4 拷贝赋值运算符（Copy Assignment）

class A { public: A& operator=(const A& other) { // 拷贝赋值 if (this != &other) { // 释放原资源 + 拷贝 new } return *this; } };

2.5 移动赋值运算符（Move Assignment）

class A { public: A& operator=(A&& other) noexcept { // 移动赋值 if (this != &other) { // 释放原资源 + 偷走 other } return *this; } };

2.6 析构函数（Destructor）

class A { public: ~A() { // 析构函数 // 释放资源 } };

对象生命周期结束时自动调用。

三、按“多态特性”划分：普通 / 虚函数 / 纯虚函数

3.1 普通成员函数

没有virtual的正常成员函数。

class Base { public: void foo() { std::cout << "Base::foo\n"; } };

3.2 虚函数（virtual）

支持运行时多态。

class Base { public: virtual void foo() { std::cout << "Base::foo\n"; } }; class Derived : public Base { public: void foo() override { std::cout << "Derived::foo\n"; } }; Base* p = new Derived; p->foo(); // 调用 Derived::foo（虚函数动态绑定）

3.3 纯虚函数（pure virtual）

class Shape { public: virtual void draw() = 0; // 纯虚函数 };

特点：

• 含纯虚函数的类是抽象类，不能直接实例化。

• 必须在子类中重写才能使用。

四、按“修饰符”划分：const / ref 限定 / noexcept / inline

4.1 const 成员函数

class Vec2 { public: double x, y; Vec2(double x = 0, double y = 0) : x(x), y(y) {} // 重载+运算符：成员函数版本 Vec2 operator+(const Vec2& other) const { // 自定义“加法规则”：x加x，y加y return Vec2(x + other.x, y + other.y); } };

含义：

• 函数体内不能修改成员（除 mutable）。

• this是const Vec2*。

• 可以在const Vec2对象上调用。

4.2 引用限定符成员函数（& / &&）

区分左值对象 / 右值对象调用。

左值 = 能取地址、有名字的对象
右值 = 临时对象、无名对象、即将被销毁的对象

class Str { public: std::string data; std::string&& moveData() && { // 只能用于右值 return std::move(data); } std::string& getData() & { // 只能用于左值 return data; } }; Str s; s.getData(); // OK，左值对象 // s.moveData(); // ❌ 错误，必须右值调用 Str().moveData(); // OK，临时右值对象

4.3 noexcept 函数

承诺不会抛异常，利于优化&异常安全。

void f() noexcept { // 不允许抛出异常 }

4.4 inline 函数

• 建议编译器内联（不保证）。

• 定义在类内部的成员函数默认是 inline。

inline int add(int a, int b) { return a + b; } class A { public: void foo() { } // 默认 inline };

五、按“编译期特性”划分：模板 / constexpr / consteval

5.1 函数模板（Function Template）

template<typename T> T add(T a, T b) { return a + b; } int x = add(1, 2); // 实例化 T=int double y = add(1.5, 2.5); // 实例化 T=double

5.2 constexpr 函数（可用于常量表达式）

constexpr int sqr(int x) { return x * x; } constexpr int v = sqr(5); // 编译期计算 int arr[sqr(3)]; // 数组大小也可以用

5.3 consteval 函数（必须在编译期算）

C++20 引入。

consteval int foo(int x) { return x * 2; } constexpr int v = foo(10); // OK，编译期 int x = foo(10); // 也必须编译期就算好

六、可调用对象扩展：lambda / 函数对象 / 函数指针

严格说这些不都是“用关键字function定义的函数”，
但在面试 & 工程中都算“函数类型家族”的一部分。

6.1 Lambda 表达式

auto add = [](int a, int b) { return a + b; }; int r = add(1, 2);

本质上：编译器生成了一个匿名类，重载operator()。

6.2 函数对象（仿函数）

struct Add { int operator()(int a, int b) const { return a + b; } }; Add add; int r = add(1, 2);

STL 里大量使用，如std::less<>、std::hash<>。

6.3 函数指针 & 成员函数指针

// 普通函数指针 int add(int a, int b) { return a + b; } int (*pf)(int, int) = &add; // 成员函数指针 struct A { void foo(int) { } }; void (A::*pm)(int) = &A::foo; A obj; (obj.*pm)(42);

七、总表：C++ 函数“类型家族”一览

八、总结

从“C++ 八股”角度看，你可以说：
C++ 里的函数，大体可以从 3 条线理解：

• 归属：成员 / 静态成员 / 非成员 / 全局 / 友元

• 行为：普通 / const / static / virtual / 纯虚 / inline / noexcept 等

• 编译期：模板 / constexpr / consteval
  再加上 lambda、仿函数、函数指针，就是基本完整的“可调用对象家族”。