《Effective C++ 中文版 第三版》讀書筆記
** 條款 25：考慮寫出一個不拋異常的 swap 函數(shù) **
缺省情況下 swap 動作可由標準程序庫提供的 swap 算法完成：
namespace std{
template<typename T>
void swap(T& a, T& b)
{
T temp(a);
a = b;
b = temp;
}
}
但是對某些類型而言填大，這些復(fù)制動作無一必要：其中主要的就是“以指針指向一個對象伺通，內(nèi)含真正數(shù)據(jù)”那種類型骇笔。多為 “pimpl 手法”（pointer to implementation 的縮寫）祖今。設(shè)計 Widget class：
class WidgetImpl
{
public:
...
protected:
...
private:
int a, b, c;
std::vector<double> v;
...
};
class Widget
{
public:
Widget(const Widget& rhs);
Widget& operator=(const Widget& rhs)
{
...
*pImpl = *(rhs.pImpl);
}
protected:
private:
WidgetImpl* pImpl;
};
要置換兩個 Widget 對象值，唯一要做的就是置換 pImpl 指針更米，缺省的 swap 算法不知道這一點。不只復(fù)制 3 個 Widget 還復(fù)制 3 個 WidgetImpl 對象。非常缺乏效率！
我們可以將 std::swap 全特化：
namespace std{
template<>
void swap<Widget>(Widget& a, Widget& b)
{
swap(a.pImpl, b.pImpl); //< 不能通過編譯包雀，訪問 private 成員變量
}
}
雖然可以把這個特化版本聲明為 friend，但這和以往的規(guī)矩不太一樣亲铡，我們可以令 Widget 聲明一個 swap 的 public 成員函數(shù)做真正的替換工作才写，然后將 std::swap 特化，令他調(diào)用該成員函數(shù)：
class Widget
{
public:
Widget(const Widget& rhs);
Widget& operator=(const Widget& rhs)
{
...
*pImpl = *(rhs.pImpl);
}
void swap(Widget& other)
{
using std::swap;
swap(pImpl, other.pImpl);
}
protected:
private:
WidgetImpl* pImpl;
};
namespace std{
template<>
void swap<Widget>(Widget& a, Widget& b)
{
a.swap(b);
}
}
假設(shè) Widget 和 WidgetImpl 都是 class templates 而非 classes：
template <typename T>
class WidgetImpl{…};
template <typename T>
class Widget{…};
在特化std::swap時：
namespace std{
template<typename T>
void swap<Widget<T>>(Widget<T>& a, Widget<T>& b) //wrong奴愉！不合法！
{
a.swap(b);
}
}
我們企圖偏特化一個 function template铁孵，但是 c++ 中只允許對 class templates 偏特化锭硼，在 function template 身上偏特化是行不通的。這段代碼不該通過編譯（雖然有些編譯器錯誤地接受了它）蜕劝。
當(dāng)打算偏特化一個 function template 時檀头，慣常的做法是簡單的為它添加一個重載版本：
namespace std{
template<typename T>
void swap(Widget<T>& a, Widget<T>& b) //注意“swap后沒有<>”
{
a.swap(b);
}
}
一般而言，重載 function template 沒有問題岖沛，但 std 是個特殊的命名空間暑始，管理也就比較特殊∮は鳎客戶可以全特化 std 內(nèi)的 templates廊镜，但不可以添加新的 templates（或 class 或 function 或任何其他東西）到 std 里頭。其實跨越紅線的程序幾乎仍可編譯執(zhí)行唉俗，但他們行為沒有明確定義嗤朴。所以不要添加任何新東西到 std 里頭。
未提供較高效的 template 特定版本虫溜。我們還是聲明一個 non-member swap 但不再是 std::swap 的特化版本或重載版本：
``cpp
namespace WidgetStuff{
template<typename T>
class Widget{...};
template<typename T>
void swap(Widget<T>& a, Widget<T>& b)
{
a.swap(b);
}
}
現(xiàn)在雹姊，任何地點的任何代碼如果打算置換兩個 Widget 對象，因而調(diào)用 swap衡楞，C++ 的名稱查找法則就是所謂 “argument-dependent lookup” 會找到 WidgetStuff 內(nèi)的專屬版本吱雏。
```cpp
template<typename T>
void doSomething(T& obj1, T& obj2)
{
...
swap(obj1, obj2);
...
}
上面的應(yīng)該使用哪個 swap？是 std 既有的那個一般化版本還是某個可能存在的特化版本等？你希望應(yīng)該是調(diào)用 T 專屬版本歧杏，并在該版本不存在的情況下調(diào)用 std 內(nèi)的一般化版本镰惦，下面是你希望發(fā)生的事：
template<typename T>
void doSomething(T& obj1, T& obj2)
{
using std::swap; //< 令 std::swap 在此函數(shù)內(nèi)可用
...
swap(obj1, obj2); //< 為 T 型對象調(diào)用最佳 swap 版本
...
}
c++ 的名稱查找法則（name lookup rules）確保將找到 global 作用域或 T 所在之命名空間內(nèi)的任何 T 專屬的 swap。如果 T 是 Widget 并且位于命名空間 WidgetStuff 內(nèi)得滤，編譯器會找出 WidgetStuff 內(nèi)的 swap陨献。如果沒有 T 專屬的 swap 存在，編譯器就是用 std 內(nèi)的 swap懂更，然而即便如此眨业，編譯器還是比較喜歡 std::swap 的 T 專屬特化版本，而非一般化的那個 template沮协。
std::swap(obj1,obj2); //< 這是錯誤的 swap 調(diào)用方式
這便強迫編譯器只認 std 內(nèi)的 swap（包括其任何 template 特化）龄捡，因此不再調(diào)用一個定義于他處的較適當(dāng) T 專屬版本。那正是“你的 classes 對 std::swap 進行全特化的”重要原因：使得類型專屬的 swap 實現(xiàn)版本可以被這些迷途代碼所用慷暂。
如果 swap 的缺省實現(xiàn)碼對你的 classes 或 class template 提供可接受的效率聘殖，不需要額外做任何事。
如果 swap 缺省實現(xiàn)版效率不足（某種 pimpl)：
- 提供一個 public swap 成員函數(shù)行瑞，這個函數(shù)絕不該拋出異常奸腺。
- 在 class 或 template 所在的命名空間內(nèi)提供一個 non-member swap， 并令他調(diào)用上述 swap 成員函數(shù)血久。
- 如果正編寫一個 class（而非 class template）突照，為你的 class 特化 std::swap。并令他調(diào)用 swap 成員函數(shù)氧吐。
如果調(diào)用 swap讹蘑，確保包含一個 using 聲明式，然后不加任何 namespace 修飾符筑舅，赤裸裸調(diào)用 swap座慰。
成員版 swap 絕不可拋出異常。
唯一還未明確的勸告：成員版本的 swap 決不可拋出異常翠拣。那是因為 swap 的一個最好的應(yīng)用是幫助 classes（class templates）提供強烈的異常安全性保障版仔。（條款 29 對此提供了所有細節(jié)）此技術(shù)基于一個假設(shè)：成員版的 swap 絕不拋出異常。這一約束只施行于成員版误墓！不可施行于非成員版邦尊，因為 swap 缺省版本是以 copy 構(gòu)造函數(shù)和 copy assignment 操作符為基礎(chǔ)，而一般情況下兩者都允許拋出異常优烧。因此當(dāng)你寫一個自定版本的 swap蝉揍，往往提供的不只是高效置換對象值的辦法，而且不拋出異常畦娄。一般又沾，這兩個 swap 特性是連在一起的弊仪，因為高效的 swaps 幾乎總是基于對內(nèi)置類型的操作（例如 pimpl 手法的底層指針），而內(nèi)置類型上的操作絕不會拋出異常杖刷。
** 請記桌： **
- 當(dāng) std::swap 對你的類型效率不高時，提供一個 swap 成員函數(shù)滑燃，并確定這個函數(shù)不拋出異常役听。
- 如果你提供一個 member swap，也該提供一個 non-member swap 用來調(diào)用前者表窘。對于 class（而非 template）典予，也請?zhí)鼗?std::swap。
- 調(diào)用 swap 時應(yīng)針對 std::swap 使用 using 聲明式乐严，然后調(diào)用 swap 并且不帶任何“命名空間資格修飾符”瘤袖。
- 為“用戶定義類型”進行 std template 全特化是好的，但千萬不要嘗試在 std 內(nèi)加入某些對 std 而言全新的東西昂验。
