Question

如何在STL中实现交换功能？它就这么简单：

template<typename T> void swap(T& t1, T& t2) {
    T tmp(t1);
    t1=t2;
    t2=tmp;
}

在其他帖子中，他们谈到为您自己的班级专门化这个功能。我为什么要这样做？为什么我不能使用std::swap函数？

Answer 1

`std::swap`如何实施？

是的，问题中提出的实现是经典的C ++ 03。

std::swap的更现代（C ++ 11）实现如下所示：

template<typename T> void swap(T& t1, T& t2) {
    T temp = std::move(t1); // or T temp(std::move(t1));
    t1 = std::move(t2);
    t2 = std::move(temp);
}

这是对资源管理方面的经典C ++ 03实现的改进，因为它可以防止不需要的副本等。它，C ++ 11 std::swap，需要类型T来是MoveConstructible和MoveAssignable，因此可以实施和改进。

为什么我需要提供自定义实现？

当您的实施比标准版本更有效或更具体时，通常会建议针对特定类型的swap自定义实现。

这是一个典型的例子，当你的班级管理大量资源时，复制然后删除这些资源会很昂贵。相反，您的自定义实现可以简单地交换实现交换所需的句柄或指针。

随着std::move和可移动类型的出现（并且实现了你的类型），大约在C ++ 11及之后，这里的许多原始理论开始消失;但是，如果自定义交换比标准交换更好，那就实现它。

如果通用代码适当地使用ADL机制，则通常可以使用您的自定义swap。

Answer 2

如何在STL中实现交换功能？

哪个实施？这是一个规范，而不是一个单独的具体库。如果你的意思是我的编译器的标准库是如何做的那样，要么告诉我们是哪个编译器，要么自己阅读代码。

这么简单：

这基本上是C ++ 11之前的天真版本。

这种非专业化的实施会强制复制：对于您的示例中的T = std::vector<SomethingExpensive>，代码转换为：

template<typename T> void swap(T& t1, T& t2) {
  T tmp(t1); // duplicate t1, making an expensive copy of each element
  t1=t2;     // discard the original contents of t1,
             // and replace them with an expensive duplicate of t2
  t2=tmp;    // discard the original contents of t2,
             // and replace them with an expensive duplicate of tmp
}            // implicitly destroy the expensive temporary copy of t1

所以为了交换两个向量，我们基本上创建了三个。有三个动态分配和许多昂贵的对象被复制，任何这些操作都可能抛出，可能会使参数处于不确定的状态。

由于这显然很糟糕，为昂贵的容器提供了重载，并鼓励您为自己的昂贵类型编写重载：例如。 std::vector专门化可以访问向量的内部，并且可以在没有复制的情况下交换两个向量：

template <typename T> void swap(vector<T> &v1, vector<T> &v2) { v1.swap(v2); }
template <typename T> void vector<T>::swap(vector<T>& other) {
  swap(this->size_, other.size_); // cheap integer swap of allocated count
  swap(this->used_, other.used_); // cheap integer swap of used count
  swap(this->data__, other.data_); // cheap pointer swap of data ptr
}

请注意，这不涉及任何昂贵的任何副本，没有动态（de）分配，并且保证不会抛出。

现在，这种专业化的原因是vector :: swap可以访问vector的内部，并且可以安全有效地移动它们而无需复制。

为什么我需要这样做[专门为你自己的班级]？

Pre-C ++ 11，出于与std::vector相同的原因 - 使交换高效且异常安全。

从C ++ 11开始，你真的没有 - 如果你提供移动构造和赋值，或者编译器可以为你生成合理的默认值。

新的通用交换：

template <typename T> void swap(T& t1, T& t2) {
    T temp = std::move(t1);
    t1 = std::move(t2);
    t2 = std::move(temp);
}

可以使用移动构造/赋值来获得与上面的自定义向量实现基本相同的行为，而无需编写自定义实现。

标准库如何实现std :: swap？

2 个答案:

`std::swap`如何实施？

为什么我需要提供自定义实现？

标准库如何实现std :: swap？

2 个答案:

std::swap如何实施？

为什么我需要提供自定义实现？

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