copy and swap idiom

References:

  1. https://en.wikibooks.org/wiki/More_C%2B%2B_Idioms/Copy-and-swap
  2. Effective C++ 3rd. Item 25, 29
  3. C++编程规范 第71条

**Intention: **To create an exception safe implementation of overloaded assignment operator.


<Effective C++> Item 25: Consider support for a non-throwing swap.

std.swap的实现如下(从vc2015里拷出来的):

template<class _Ty,
    class> inline
    void swap(_Ty& _Left, _Ty& _Right)
        _NOEXCEPT_OP(is_nothrow_move_constructible<_Ty>::value
            && is_nothrow_move_assignable<_Ty>::value)
    {   // exchange values stored at _Left and _Right
    _Ty _Tmp = _STD move(_Left);
    _Left = _STD move(_Right);
    _Right = _STD move(_Tmp);
    }

撇开move不看,其简化版本为:

template <typename _Ty>
void swap(_Ty& lhs, _Ty rhs)
{
    _Ty tmp(lhs);
    lhs = rhs;
    rhs = tmp;
}

对于一个自定义的class或者class template,如果std.swap的缺省实现版对其提供了可接受的效率,那么你不需要做任何额外的事情。但是,如果缺省版本的std.swap缺乏实现效率,那几乎总是意味着你的class或者class template运用了某种pimp技术,于是

  1. 提供一个成员swap函数,该函数高效地交换你的类型的两个值,该成员绝对不要抛出异常。
  2. 在你的class或者class template所在的命名空间内提供一个non-member swap,并令它调用上述swap成员函数。
  3. 为你的正在编写的class(非class template),特化std.swap。并调用swap成员函数。

**Tips: **

  1. 注意std::swap类型的调用,该种写法的调用会屏蔽argument-dependent lookup,应当使用using std::swap,将名字引入到作用域中。
  2. C++目前只允许偏特化class template,不允许对function template进行偏特化。
  3. STL的设计哲学:C++标准委员会禁我们膨胀已经声明好的东西。

<Effective C++> Item 29: Strive for exception-safe code.
<C++编程规范> 第71条:编写错误安全的代码

异常安全函数须提供以下三个保证之一:

  1. 基本承诺:如果异常被抛出,程序内的任何事物仍然保持在有效状态。程序状态可能已经改变了,但是仍然处于一个合法状态。
  2. 强烈保证:如果异常被抛出,程序状态不变。
  3. 不抛掷保证:承诺绝不抛出异常。

copy and swap idiom为函数提供强烈保证,原则很简单:为你打算修改的对象创建一个副本,对于副本对象进行修改,再在修改后的副本和原对象之间进行一个不抛异常的swap操作。

**Tips: **效率值得思考。

Examples

class String
{
    char * str; 
public:
    String & operator=(const String & s)
    {
        String temp(s); // Copy-constructor -- RAII
        temp.swap(*this); // Non-throwing swap
        
        return *this;
    }// Old resources released when destructor of temp is called.
    void swap(String & s) throw() // Also see the non-throwing swap idiom
    {
        std::swap(this->str, s.str);
    }
};

create time: 2016-10-23

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