C++ 当应用于这些对象时,`std::swap`做什么?

C++ 当应用于这些对象时,`std::swap`做什么?,c++,arrays,swap,copy-and-swap,C++,Arrays,Swap,Copy And Swap,代码 using namespace std; class A { private: vector<int> a; public: A(vector<int> x):a(x){} string toString() { string s; for (auto& element : a) { s += to_string(element) + " "; }

代码

using namespace std;

class A 
{
private:
  vector<int> a;
public:
  A(vector<int> x):a(x){}
  string toString()
  {
      string s;
      for (auto& element : a)
      {
          s += to_string(element) + " ";
      }
      return s;
  }
};

int main()
{
    A a1({1,2,3});
    A a2({11,12,13});

    cout << "a1 = " << a1.toString() << "\n";
    cout << "a2 = " << a2.toString() << "\n";
    
    swap(a1,a2);
    
    cout << "a1 = " << a1.toString() << "\n";
    cout << "a2 = " << a2.toString() << "\n";
    
    return 0;
}
从复杂度下开始

非数组:常量:只执行一个构造和两个赋值(不过请注意,这些操作中的每一个都有其自身的复杂性)

数组:N中的线性:对每个元素执行交换操作

这是否意味着
std::swap
在应用于
a1
a2
时,只交换指向数组
[1,2,3]
[11,12,13]
的指针,而不复制任何
int
或任何其他内容

当应用于类
A
的两个对象时,
std::swap
到底做了什么?

假设
std::swap
复制数组的所有元素,我是否应该使用
vector::swap
编写一个
static a::swap
函数,该函数的时间复杂度为常量(from),这意味着它只交换指针


[…]想补充一点,即
std::swap
的语义在C++17中发生了更改。所以最好提及编译器、它的版本以及您的目标标准

我希望一个简单的问题不会带来C++标准和编译器版本的复杂性。我通常用C++11编译代码。为了完整起见,这里是我笔记本电脑上的gcc版本

$ gcc --version
Configured with: --prefix=/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/usr --with-gxx-include-dir=/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX10.13.sdk/usr/include/c++/4.2.1
Apple LLVM version 9.0.0 (clang-900.0.39.2)
Target: x86_64-apple-darwin17.3.0
Thread model: posix
InstalledDir: /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin

根据编译器和使用的类/类型,swap函数将复制其中一个类,或使用move构造函数/赋值(C++11及以上)()

您的类只包含一个向量,对于向量类,这个move构造函数执行您所谓的简单的“交换指针”,因此它将非常快速。请注意,实现复制构造函数将删除隐式声明的移动构造函数,从而实现此“魔法”!!()

在独立查看交换函数的同时,我将向您提供大量的后续见解:
swap函数最著名的用法之一发生在复制和交换习惯用法()中。这对已实现的移动构造函数/分配最有效。

需要将类型参数添加到
std::swap
模板中 是可移动的、可构造的和可移动的。这表明
交换
可以大致写为(省略一些位)

对于您的示例类,它将调用默认的move-ctor/move-assignment操作符(编辑:of
A
)几次,然后它们将依次调用
std::vector
的操作符。 照此看来,你可以预期你的程序会有相当的效率


或者,您可以在与
a
相同的命名空间中定义非成员
swap
函数,并使用向量参数显式调用
std::swap
。或者直接打电话给std::vector::swap

我承认在过载问题上失败了。但是我想补充一点,即的语义在C++17中发生了变化。所以最好提及编译器、它的版本以及您的目标标准。你所问的问题直接受到C++17中语义变化的影响;应该注意的是,移动可构造和可分配的部分只出现在C++17标准中。@有些程序员认为这些要求在C++17之前就存在了。如果不满足这些要求,C++17将从重载解析中排除此函数。
$ gcc --version
Configured with: --prefix=/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/usr --with-gxx-include-dir=/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX10.13.sdk/usr/include/c++/4.2.1
Apple LLVM version 9.0.0 (clang-900.0.39.2)
Target: x86_64-apple-darwin17.3.0
Thread model: posix
InstalledDir: /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin
void swap(T &a, T &b) {
   T tmp{std::move(a)};
   a = std::move(b);
   b = std::move(tmp);
}