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swap是个有趣的函数#xff0c;原本它只是STL的一部分#xff0c;而后成为异常安全编程的基石#xff0c;以及用来处理自我赋值可能性的一个常见机制。由于swap功能如此强大#xff0c;适当的实现很重要。然而在非凡的重要性之外它也带来了非凡的复杂度。
所谓swa…1.前言
swap是个有趣的函数原本它只是STL的一部分而后成为异常安全编程的基石以及用来处理自我赋值可能性的一个常见机制。由于swap功能如此强大适当的实现很重要。然而在非凡的重要性之外它也带来了非凡的复杂度。
所谓swap两对象值意思是将两对象的值彼此赋予对方。缺省情况下swap动作可由标准程序库提供的swap算法完成。其典型的实现方式如下
namespace std{templatetypename Tvoid swap(T A,T b){T temp(a);ab;btemp;}
}
只要类型T支持copying(通过copy构造函数和copy assignment操作符完成)缺省的swap实现代码就会帮你置换类型为T的对象不需要为此做另外的工作。
该缺省的swap实现版本十分平淡无法刺激你的肾上腺。它涉及到三个对象的复制a复制到temp,b复制到a,以及temp复制到b。但是对于某些类型而言这些复制动作没有必要对那种情况而言swap缺省行为等于杀机用牛刀。
2.实例
最主要的一种类型就是“以指针指向一个对象内含真正数据”那种类型。这种设计的常见表现形式就是所谓的“pimpl手法”。如果以这种手法设计Widget class看起来像这样
class WidgetImpl{ //针对Widget数据而设计的classpublic:
...
private:
int a,b,c;//可能有许多数据
std::vectordouble v;//意味复制时间很长
。。。};
class Widget{public:Widget(const Widget rhs);Widget operator(const Widget rhs){...*pImpl*(rhs.pImpl);}...private:Widget Impl* pImpl;//指针所有对象内含Widget
}
一旦要置换两个Widget对象值我们唯一需要做的就是置换其pImpl指针但缺省的swap算法不知道这一点它不止复制三个widgets还复制三个WidgetImpl对象。非常缺乏效率。
我们希望能够告诉std::swap当widget被置换时真正该做的是置换其内部的pImpl指针。确切实践这个思路的一个做法是将std::swap针对Widget特化下面是基本的构想但目前这个形式无法通过编译
namespace std{templatevoid swapWidget(Widget a,Widget b){swap(a.pImpl,b.pImpl);}
}
这个函数一开始得template表示它是std::swap的一个全特化版本函数名称之后的Widget表示这一特化版本系针对“T是Widget”而设计。换句话说当一般性的swap template施行于Widget身上便会启用这个版本。通常我们不能够改变std命名空间内的任何东西但可以为标准template制造特化版本使它专属于我们自己的classes。
但是该函数无法通过编译因为它企图访问a和b内的pImpl指针而那却是private,我们可以将这个特化版本声明为friend但和以往的规矩不太一样我们令Widget声明为swap的public成员函数做真正的置换工作然后将std::swap特化令它调用该成员函数
class Widget{public:...void swap(Widget other){using std::swap;swap(pImpl,other.pImpl);//若要置换Widgets就置换其pImpl指针}...
};
namespace std{templatevoid swapWidget(Widget a,Widget b){a.swap(b);//若要置换Widgets调用其swap成员函数}
}这种做法不只能够通过编译还与STL容器有一致性因为所有STL容器也都提供有public swap成员函数和std::swap特化版本。
然而假设Widget和WidgetImpl都是class templates而非classes,也许我们可以将Widget内的数据类型加以参数化
templatetypename T
class WidgetImpl{...};
templatetypename T
class Widget{....};
