C++ swap操作

最新推荐文章于 2025-09-26 10:46:07 发布

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本文介绍C++中swap操作的基本原理及其应用，包括如何为自定义类实现swap函数以简化赋值运算符，并讨论了使用STL提供的swap函数来提高代码效率的方法。

swap操作

我们常用的交换两个数据的操作是这样

void swap_int(int &a, int &b)
{
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

主函数调用是这样的

    int a = 100, b = 200;
    swap_int(a, b);
    cout << "a is " << a << endl;
    cout << "b is " << b << endl;

程序输出

a is 200
b is 100

可见a和b交换了，stl为我们提供了swap函数，可以交换两个对象的数据。但大部分情况还是需要我们实现自己的swap函数，比如交换两个HasPtr对象


class HasPtr
{
public:
    HasPtr() = default;
    HasPtr(const string &str);
    ~HasPtr();
    HasPtr(const HasPtr &hp);
    HasPtr &operator=(const HasPtr &hp);
    friend ostream &operator<<(ostream &os, const HasPtr &);
    friend void swap(HasPtr &, HasPtr &);

private:
    string *m_str;
    int m_index;
    static int _curnum;
};

void swap(HasPtr &hptr1, HasPtr &hptr2)
{
    using std::swap;
    swap(hptr1.m_index, hptr2.m_index);
    swap(hptr1.m_str, hptr2.m_str);
}

我们在类的声明里添加了swap友元函数。然后利用了stl的swap函数完成了类内部成员的交换。交换后两个类的m_str指针指向交换了。
有了我们自己实现的swap函数，就可以简化之前的赋值运算符了。但是我们要注释掉原来版本实现的operator = ，实现新版本的

HasPtr &HasPtr::operator=(HasPtr hptr)
{
    // hptr是一个局部变量
    //交换后hptr.m_str指向this.m_str原来指向的内存
    swap(*this, hptr);
    // return返回*this后，hptr自动被回收
    return *this;
}

新版本的operator=参数为HasPtr类型，而不是引用类型，这样hptr是赋值运算符右侧变量的副本，而函数内部通过swap交换this和hptr的数据和成员，最后返回*this。随着函数返回，那么形参也就会自动销毁了，这么做的好处是代码简洁，并且不用考虑自赋值的情况。

总结

本文介绍了swap操作，合理利用swap，并为类实现swap操作，可以简化我们的操作。当我们要实现sort等排序操作，内部会用到交换逻辑，如果想实现定制化的swap就需要为类实现swap函数。
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