[Effective C++]条款25:考虑写出一个不抛异常的swap函数

发布于:2025-03-30 ⋅ 阅读:(22) ⋅ 点赞:(0)

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1、std::swap

  • 在C++中,std::swap是标准模板库STL中的一个函数模板,用于交换两个对象的值。他的默认实现是通过三次拷贝操作来完成的。
  • 这种实现对于大多数类型来说足够的,也保证了异常安全性。然而,当交换的对象包含指针时,实现可能会导致不必要的性能开销,因为它会复制指针所指向的数据,而不仅仅是复制指针本身。
template<typename T>
void swap(T& a, T& b) {
    T temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

2、自定义swap成员函数

  • 当类中包含指针对象时,为了避免std::swap函数调用的不必要性能开销,为class类自定义一个swap的成员函数,该函数只交换指针,而不赋值指针所指向的数据
class MyClass {
public:
    MyClass() : data(new int(0)) {}
    ~MyClass() { delete data; }

    // 自定义 swap 成员函数
    void swap(MyClass& other) noexcept {
        std::swap(data, other.data);
    }

    // 其他成员函数...

private:
    int* data;
};

3、非成员函数的swap

  • 为了与STL的std::swap兼容,并且让其他代码能够方便地使用自定义的swap函数,在非成员函数的swap中,会调用类的swap成员函数
    // 非成员函数的 swap
void swap(MyClass& a, MyClass& b) noexcept {
    a.swap(b);
}
  • 完整代码示例
#include <iostream>
#include <utility> // for std::swap

class MyClass {
public:
    MyClass() : data(new int(0)) {}
    MyClass(int value) : data(new int(value)) {}
    ~MyClass() { delete data; }

    // 自定义 swap 成员函数
    void swap(MyClass& other) noexcept {
        std::swap(data, other.data);
    }

    // 获取数据的值
    int getValue() const { return *data; }

    // 其他成员函数...

private:
    int* data;
};

// 非成员函数的 swap
void swap(MyClass& a, MyClass& b) noexcept {
    a.swap(b);
}

int main() {
    MyClass a(10);
    MyClass b(20);

    std::cout << "Before swap: a = " << a.getValue() << ", b = " << b.getValue() << std::endl;

    // 使用自定义的 swap 函数
    swap(a, b);

    std::cout << "After swap: a = " << a.getValue() << ", b = " << b.getValue() << std::endl;

    return 0;
}

思维导图笔记:
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