自定义 swap 函数

背景

STL 中提供了 swap 算法，用于交换两个对象的值，其一般实现方法如下：

namespace std{
    
    template<typename T>
    void swap( T&a,T&b )
{
    
        T temp(a);//拷贝构造
        a = b;//拷贝赋值
        b = temp;//拷贝赋值
    }
}

资源管理类

①．概述

通常包含资源（指针）的类需要提供自定义的拷贝构造函数及拷贝赋值运算符。

②．类定义

class demoClass
{
    
public:
    demoClass(const string& s = string()) :str(new string(s)) 
    {
     
        cout << "构造函数执行" << endl; 
    }
    demoClass(const demoClass& d):str(new string(*d.str))
    {
    
        cout << "拷贝构造函数执行" << endl;
    }
    demoClass& operator=(const demoClass& d)
    {
    
        cout << "拷贝赋值函数执行" << endl;

        auto newStr = new string(*d.str);//拷贝底层资源
        delete str;//释放旧资源
        str = newStr;//赋新值
        return *this;
    }
    ~demoClass()
    {
     
        cout << "析构函数执行" << endl;

        delete str;  
    }

private:
    string* str;//指针
};

③．默认 swap 操作

默认的 swap 算法会执行一次拷贝构造函数及两次拷贝赋值运算符，若对于比较大的资源会比较耗时。

int main()
{
    
    demoClass d1 = demoClass("123");
    demoClass d2 = demoClass("456");

    cout << "执行 swap " << endl;
    swap(d1, d2);

    system("pause");
    return 0;
}

④．自定义高效 swap

对应包含较大资源的类，交换时直接交换指针即可。把自定义的 swap 函数定义为类的友元函数以访问私有成员。

class demoClass
{
    
public:
    friend void swap(demoClass& d1, demoClass& d2) noexcept;//定义为友元
   /* 同上 */

private:
    string* str;//指针
};

void swap(demoClass& d1, demoClass& d2) noexcept
{
    
    using std::swap;
    swap(d1.str, d2.str);//交换指针
}

int main()
{
    
    demoClass d1 = demoClass("123");
    demoClass d2 = demoClass("456");

    cout << "执行 swap " << endl;
    swap(d1, d2);

    system("pause");
    return 0;
}