C++ 具名要求:可交换(Swappable)
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在 std::swap 与用户定义 swap() 均可见的语境中,此类型的任何左值或右值能与某个其他类型的任何左值或右值,可以用非限定函数调用 swap() 来进行交换。
目录 |
[编辑]要求
若对于任意 U 类型的对象 u 和任意 T 类型的对象 t,满足以下情况,则类型 U 与类型 T 可交换:
表达式 | 要求 | 语义 |
---|---|---|
#include <algorithm> // C++11 前 #include <utility> // C++11 起 | 调用后,t 的值是 u 在调用前保有的值,而 u 的值是 t 在调用前保有的值。 | 调用名为 swap() 的函数,它是在由实参依赖查找所找到的所有具有这个名字的函数,和定义于头文件 <algorithm>(C++11 前)<utility>(C++11 起) 中的两个 std::swap 模板中,由重载决议所找到的函数。 |
#include <algorithm> // C++11 前 #include <utility> // C++11 起 | 同上 | 同上 |
许多标准库函数(例如许多算法)期待其实参满足可交换(Swappable) ,这意味着每当标准库进行交换时,都使用等价于 usingstd::swap; swap(t, u); 的写法。
典型的实现进行二者之一
1) 在外围命名空间中定义非成员 swap,若要求访问非公开数据成员,则它可转发到成员
swap
[编辑]注解
标准库进行交换时是否实际包含 <algorithm>(C++11 前)<utility>(C++11 起) 是未指明的,因此用户提供的 swap() 不应当期待它已被包含。
[编辑]示例
运行此代码
#include <iostream>#include <vector> struct IntVector {std::vector<int> v; IntVector& operator=(IntVector)= delete;// 不可赋值 void swap(IntVector& other){ v.swap(other.v);} void operator()(auto rem, auto term =" "){std::cout<< rem <<"{{";for(int n{};int e : v)std::cout<<(n++?", ":"")<< e;std::cout<<"}}"<< term;}}; void swap(IntVector& v1, IntVector& v2){ v1.swap(v2);} int main(){ IntVector v1{{1, 1, 1, 1}}, v2{{2222, 2222}}; auto prn =[&]{ v1("v1", ", "), v2("v2", ";\n");}; // std::swap(v1, v2); // 编译器错误!std::swap 要求可移动赋值 (MoveAssignable) prn();std::iter_swap(&v1, &v2);// OK:标准库调用无限定的 swap() prn(); std::ranges::swap(v1, v2);// OK:标准库调用无限定的 swap() prn();}
输出:
v1{{1, 1, 1, 1}}, v2{{2222, 2222}}; v1{{2222, 2222}}, v2{{1, 1, 1, 1}}; v1{{1, 1, 1, 1}}, v2{{2222, 2222}};
[编辑]缺陷报告
下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。
缺陷报告 | 应用于 | 出版时的行为 | 正确行为 |
---|---|---|---|
LWG 226 | C++98 | 标准库如何使用 swap 不明确 | 澄清为使用 std:: 以及 ADL 所找到的 swap |
[编辑]参阅
(C++17)(C++17)(C++17)(C++17) | 检查类型的对象是否能与同类型或不同类型的对象交换 (类模板) |
(C++20) | 指定一个类型能进行交换,或两个类型能彼此交换 (概念) |