【25】考虑写出一个不抛异常的swap函数

探讨了C++中std::swap的局限性及其在资源管理类中的应用,介绍了如何通过全特化方法解决资源管理类Widget的swap问题,确保异常安全性。

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1、swap交换对象值,std提供了实现方法模版的实现,它的实现是交换对象值。

 1 namespace std 
 2 {
 3  template<typename T>
 4  void swap(T& a,T& b)
 5  {
 6   T temp(a);
 7   a = b;
 8   b = a;
 9  }
10 }

2、考虑下面的情况下,资源管理类Widget,内部只有一个指针WidgetImpl,该指针指向一个对象,这个对象中包含真正数据。对这种资源管理类执行swap,如果调用std中的swap,有哪些动作?对于Widget,copy构造一次,copy赋值两次,同时对于WidgetImpl,copy构造一次,copy赋值两次。我们知道,对于这种情况,只需要交换WidgetImpl就可以了。因此,std中的swap不能满足需求。

3、怎么解决呢?

  std中的swap是个模版方法,不能满足需求,因此我们要全特化一个方法。在方法中,交换WidgetImpl。因为,WidgetImpl是private,不能在外部访问。我们可以在Widget中访问,让Widget暴露一个成员方法,让全特化的swap调用成员方法。

 1 class Widget
 2 {
 3 public:
 4  void swap(Widget& rhs)
 5  {
 6   using namespace std::swap;
 7   swap(this->_widgetImpl,rhs._widgetImpl);
 8  }
 9 };
10 
11 namespace WidgetStuff 
12 {
13  template<>
14  void swap<Widget>(Widget& a,Widget& b)
15  {
16   a.swap(b);
17  }
18 }

注意:可以全特化std中的东西,但是不要在std中添加东西,因此全特化的方法,放在WidgetStuff命名空间内。

4、全特化方法是模版方法的一个特例,从范围角度看,模版方法>全特化方法,那么问题来,对于Widget的交换方法swap,模版方法和全特化方法都满足,那么是调用全特化方法,还是使用模版方法实例化一个呢?

  对于C++的名称查找法则,可以这样认为,先在小范围里找,小范围里没有,再到大范围找。

5、目前C++只允许对类模版偏特化(指定部分模版形参),不允许对方法模版偏特化,但是可以重载。

6、假如在模版方法中调用swap呢?

  根据上面的查找规则,先在小范围里找,小范围里找不到,再到大范围里找,但是这里要暴露大范围里的swap,使用using std::swap;

7、为了异常安全性,成员方法swap绝不抛出异常。非成员方法swap允许抛出异常,因为copy构造和copy赋值都可能导致异常。

 

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