记住:

★当std::swap对你的类型效率不高时,提供一个swap成员函数,并确定其不抛出异常

★若你提供一个member swap,也该提供一个non-member swap来调用前者。对于classes(而非templates),也请特化std::swap

★调用swap时应针对std::swap使用using声明式,然后调用swap并且不带任何“命名空间资格修饰”

★为“用户定义类型”进行std templates全特化是好的,但千万不要尝试在std内加入某些对std而言全新的东西

--------------------------------------------------------------------------------------------

swap函数的背景:

原本其只是STL的一部分,而后成为异常安全性编程的脊柱,以及用来处理自我赋值(Copy-and-swap技术)可能性的一个常见机制。

举例:

class Widget { 

    public:
Widget( const Widget &rhs );
Widget& operator=( const Widget &rhs ) {
//复制Widget时令其复制其WidgetImpl对象
...
*pImpl = *( ths.pImpl );
...
}
...
private:
WidgetImpl *pImpl;
};
其中的WidgetImpl类如下:
class WidgetImpl { public:
...
private:
int a, b, c;
std::vector<double> v; //可能有许多数据,意味着复制时间很长
};

若要置换两Widget对象值,仅需置换其pImpl指针,但STL缺省的swap并不知这样操作,它不只复制三个Widget,还复制三个WidgetImpl对象,非常缺乏效率!!!

做法一(编译出错):

namespace std {

    template<>  //这是std::swap针对T是Widget的特化版
void swap<Widget>( Widget &a, Widget &b ) { swap( a.pImpl, b.pImpl ); //仅需置换指针就好
}
}

template<>表示它是std::swap的一个全特化版(不能够改变std命名空间内的任何东西,但可以为标准templates制造特化版,使他专属于自己的classes,如本例的Widget,上面的代码就是这样操作的)。上述代码有问题,因为pImpl是private,∴swap( a.pImpl, b.pImpl );语句出错

做法二(针对的是class的情况):

class Widget {

    public:
...
void swap( Widget &other ) { //在Widget内增加swap成员函数 using std::swap; //此声明必要
swap( pImpl, other.pImpl ); //置换的是指针
}
...
}; namespace std { template<> //修订后的std::swap特化版本
void swap<Widget>( Widget &a, Widget &b ) { a.swap(b); //若要置换Widget,调用其swap成员函数
}
}

此做法可以,而且还与STL容器有一致性,∵所有STL容器也都提供有public swap成员函数和std::swap特化版本(用来调用前者)。

做法三(编译出错):

上述做法是可以,但针对的是Widget和WidgetImpl是class的情况,假设Widget和WidgetImpl都是class template该如何呢

  template<typename T> //现在变为class template

  class WidgetImpl {};

  template<typename T>  //现在变为class template了

  class Widget {};

在Widget内放swap成员跟做法二是一样,但特化std::swap时会遇到问题

namespace std {

    template<typename T>     //这是偏特化
void swap< Widget<T> >( Widget<T> &a, Widget<T> &b ) { //错误! a.swap(b);
}
}

这段所谓的特化代码通不过编译,∵我们企图偏特化一个function template(std::swap),但C++只允许对class template偏特化,不能对function template这么搞。

做法四:做法三的解决办法

声明一个non-mem. swap让它调用mem. swap,但不再将那个non-mem. swap声明为std::swap的特化版。

namespace WidgetStuff {

    ...                     //模板化的WidgetImpl等等
template<typename T>
class Widget {...}; //同前,内含swap成员函数
...
template<typename T> //单独写一个non-member !!不要特化了!
void swap( Widget<T> &a, Widget<T> &b ) { //注意这里并不属std空间 a.swap(b);
}
}

总结:

目前已经讨论default swap,member swap,non-member swap,std::swap的特化版本。

  首先,若swap的缺省实现码对你的class或class template提供可接受的效率,无需做额外的事情;

  其次,若swap缺省实现版效率不足,试着做以下事情:

    1. 提供一个public swap成员函数,且该函数绝不该抛出异常;

    2. 在你的class或template所在的命名空间内提供一个non-member swap,并令其调用上述swap成员函数;(做法四

    3. 若你正在编写一个class(而非class template),为你的class特化std::swap,并令它调用你的swap成员。(做法二

  最后,若你调用swap,请确定包含一个using声明式,以便让std::swap在你的函数内曝光可见,然后不加任何namespace修饰符,赤裸裸地调用swap。(做法二、四都有!!!

最后一点:成员版swap(即做法二Widget类中所写的swap函数)绝不可抛出异常!!!

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