[Effective C++]条款25:考虑写出一个不抛异常的swap函数

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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：