std::swap()
和std::list
)都使用 std::vector
。
但是swap()
的std实现非常普遍,而且对于自定义类型来说效率很低。
因此,通过使用自定义类型特定实现重载std::swap()
可以获得效率。但是如何实现它以便std容器使用它?
答案 0 :(得分:123)
重载交换的正确方法是将其写入与交换相同的命名空间中,以便可以通过argument-dependent lookup (ADL)找到它。一件特别容易的事情是:
class X
{
// ...
friend void swap(X& a, X& b)
{
using std::swap; // bring in swap for built-in types
swap(a.base1, b.base1);
swap(a.base2, b.base2);
// ...
swap(a.member1, b.member1);
swap(a.member2, b.member2);
// ...
}
};
答案 1 :(得分:65)
注意Mozza314
这是对通用std::algorithm
调用std::swap
的影响的模拟,并让用户在名称空间std中提供它们的交换。由于这是一项实验,因此此模拟使用namespace exp
代替namespace std
。
// simulate <algorithm>
#include <cstdio>
namespace exp
{
template <class T>
void
swap(T& x, T& y)
{
printf("generic exp::swap\n");
T tmp = x;
x = y;
y = tmp;
}
template <class T>
void algorithm(T* begin, T* end)
{
if (end-begin >= 2)
exp::swap(begin[0], begin[1]);
}
}
// simulate user code which includes <algorithm>
struct A
{
};
namespace exp
{
void swap(A&, A&)
{
printf("exp::swap(A, A)\n");
}
}
// exercise simulation
int main()
{
A a[2];
exp::algorithm(a, a+2);
}
对我来说,打印出来:
generic exp::swap
如果您的编译器打印出不同的内容,那么它就无法正确实现模板的“两阶段查找”。
如果您的编译器符合(对C ++ 98/03/11中的任何一个),那么它将给出我显示的相同输出。在这种情况下,确实会发生你所担心的事情。将swap
放入命名空间std
(exp
)并没有阻止它发生。
此问题在C ++ 98发布后曝光。从2001年开始戴夫和我开始work this area。这是现代的解决方案:
// simulate <algorithm>
#include <cstdio>
namespace exp
{
template <class T>
void
swap(T& x, T& y)
{
printf("generic exp::swap\n");
T tmp = x;
x = y;
y = tmp;
}
template <class T>
void algorithm(T* begin, T* end)
{
if (end-begin >= 2)
swap(begin[0], begin[1]);
}
}
// simulate user code which includes <algorithm>
struct A
{
};
void swap(A&, A&)
{
printf("swap(A, A)\n");
}
// exercise simulation
int main()
{
A a[2];
exp::algorithm(a, a+2);
}
输出是:
swap(A, A)
<强>更新强>
已经观察到:
namespace exp
{
template <>
void swap(A&, A&)
{
printf("exp::swap(A, A)\n");
}
}
作品!那么为什么不使用呢?
考虑您的A
是类模板的情况:
// simulate user code which includes <algorithm>
template <class T>
struct A
{
};
namespace exp
{
template <class T>
void swap(A<T>&, A<T>&)
{
printf("exp::swap(A, A)\n");
}
}
// exercise simulation
int main()
{
A<int> a[2];
exp::algorithm(a, a+2);
}
现在它不再起作用了。 : - (
所以你可以将swap
放在命名空间std中并让它工作。但是,当您拥有模板时,您需要记住将swap
放在A
的命名空间中:A<T>
。因为如果你将swap
放在A
的命名空间中,这两种情况都会起作用,只需要记住(并教导其他人)就可以更容易地实现这一点。
答案 2 :(得分:52)
您不允许(通过C ++标准)重载std :: swap,但是特别允许您将自己的类型的模板特化添加到std命名空间。 E.g。
namespace std
{
template<>
void swap(my_type& lhs, my_type& rhs)
{
// ... blah
}
}
然后std容器(以及其他任何地方)的用法将选择你的专业而不是普通容器。
另请注意,提供swap的基类实现对于派生类型来说还不够好。例如。如果你有
class Base
{
// ... stuff ...
}
class Derived : public Base
{
// ... stuff ...
}
namespace std
{
template<>
void swap(Base& lha, Base& rhs)
{
// ...
}
}
这适用于Base类,但是如果你尝试交换两个Derived对象,它将使用std中的泛型版本,因为模板化交换完全匹配(并且它避免了仅交换'base'部分的问题你的派生对象)。
注意:我已经更新了这个以从我的上一个答案中删除错误的位。 D'哦! (感谢puetzk和j_random_hacker指出来)
答案 3 :(得分:29)
虽然通常不应该向std :: namespace添加内容是正确的,但是特别允许为用户定义的类型添加模板特化。重载功能不是。这是一个微妙的区别: - )
17.4.3.1/1 对于C ++程序来说,添加声明或定义是未定义的 除非另有说明,否则使用命名空间std来命名std或命名空间 指定。程序可以为任何程序添加模板特化 标准库模板到命名空间std。这样的专业化 (完整或部分)标准库导致未定义 行为,除非声明取决于用户定义的名称 外部链接,除非模板专业化符合 原始模板的标准库要求。
std :: swap的特殊化看起来像:
namespace std
{
template<>
void swap(myspace::mytype& a, myspace::mytype& b) { ... }
}
没有模板&lt;&gt;这将是一个过载,它是未定义的,而不是一个允许的特化。 @Wilka建议更改默认命名空间的方法可能与用户代码一起使用(由于Koenig查找更喜欢无命名空间版本)但是它不能保证,实际上并不是真的应该(STL实现应该完全使用-qualified std :: swap)。
有一个thread on comp.lang.c++.moderated 长主题的讨论。其中大部分是关于部分专业化的(目前没有好办法)。