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c++ - 公众好友交换成员(member)功能

coder 2023-04-24 原文

在美丽的回答copy-and-swap-idiom有一段代码我需要一些帮助:

class dumb_array
{
public:
    // ...
    friend void swap(dumb_array& first, dumb_array& second) // nothrow
    {
        using std::swap; 
        swap(first.mSize, second.mSize); 
        swap(first.mArray, second.mArray);
    }
    // ...
};

他添加了一个注释

There are other claims that we should specialize std::swap for our type, provide an in-class swap along-side a free-function swap, etc. But this is all unnecessary: any proper use of swap will be through an unqualified call, and our function will be found through ADL. One function will do.



与 friend我必须承认，我有点“不友好”。所以，我的主要问题是:
  • 看起来像是免费功能 ，但它在类体内？
  • 为什么不是这个 swap静态 ?它显然不使用任何成员变量。
  • “任何正确使用交换都会通过 ADL 找到交换” ? ADL 会搜索命名空间，对吧？但它也在类内部查看吗？或者是这里friend进来？

    • 附带问题:
  • 使用 C++11，我应该标记我的 swap s 与 noexcept ?
  • 使用 C++11 及其 范围为 , 我应该放置 friend iter begin()和 friend iter end()类里面的方法一样吗？我认为friend这里不需要吧？

    • 最佳答案

    有几种写法swap ，有些比其他的好。然而，随着时间的推移，人们发现单一的定义效果最好。让我们考虑如何考虑编写 swap功能。

    我们首先看到容器如 std::vector<>有一个单参数成员函数 swap ， 如:

    struct vector
{
    void swap(vector&) { /* swap members */ }
};

    那么，我们类自然也应该这样吧？嗯，不是真的。标准库有 all sorts of unnecessary things , 和成员(member) swap是其中之一。为什么？我们继续。

    我们应该做的是确定什么是规范的，以及我们的类需要做什么来处理它。交换的规范方法是 std::swap .这就是成员函数没有用的原因:它们不是我们应该交换的东西，一般来说，并且与 std::swap 的行为无关。 .

    那么，制作 std::swap我们应该提供的工作(和 std::vector<> 应该提供)std::swap 的特化， 对？
    namespace std
{
    template <> // important! specialization in std is OK, overloading is UB
    void swap(myclass&, myclass&)
    {
        // swap
    }
}

    嗯，在这种情况下肯定会起作用，但它有一个明显的问题:函数特化不能是部分的。也就是说，我们不能用这个专门化模板类，只有特定的实例化:
    namespace std
{
    template <typename T>
    void swap<T>(myclass<T>&, myclass<T>&) // error! no partial specialization
    {
        // swap
    }
}

    这种方法在某些时候有效，但不是所有时间。一定会有更好的办法。

    有!我们可以使用 friend功能，并通过ADL找到它:
    namespace xyz
{
    struct myclass
    {
        friend void swap(myclass&, myclass&);
    };
}

    当我们想交换某些东西时，我们会联想† std::swap然后调用一个不合格的电话:
    using std::swap; // allow use of std::swap...
swap(x, y); // ...but select overloads, first

// that is, if swap(x, y) finds a better match, via ADL, it
// will use that instead; otherwise it falls back to std::swap

    什么是friend功能？该地区存在困惑。

    在 C++ 标准化之前，friend函数执行了称为“ friend 名称注入(inject)”的操作，其中代码的行为就好像函数已写入周围的命名空间中一样。例如，这些是等效的预标准:
    struct foo
{
    friend void bar()
    {
        // baz
    }
};

// turned into, pre-standard:    

struct foo
{
    friend void bar();
};

void bar()
{
    // baz
}

    然而，当 ADL被发明了这个被删除了。 friend然后只能通过 ADL 找到函数；如果您希望将其作为自由函数，则需要将其声明为(例如 see this )。但是!有问题。

    如果您只是使用 std::swap(x, y) ，您的重载将永远不会被发现，因为您已经明确说“在 std 中查找，而不是其他任何地方”!这就是为什么有些人建议编写两个函数:一个是通过 ADL 找到的函数。 ，另一个处理显式 std::资格。

    但正如我们所见，这不能在所有情况下都有效，我们最终会弄得一团糟。相反，惯用的交换走另一条路:而不是让类的工作提供std::swap ，这是交换者的工作，以确保他们不使用合格的 swap ，如上。只要人们知道它，这往往效果很好。但问题就在这里:需要使用不合格的调用是不直观的!

    为了使这更容易，像 Boost 这样的一些库提供了函数 boost::swap ，它只是对 swap 进行不合格的调用, 与 std::swap作为关联的命名空间。这有助于使事情再次简洁，但它仍然令人失望。

    请注意，C++11 中 std::swap 的行为没有变化。 ，我和其他人错误地认为会是这种情况。如果您对此有所了解，read here .

    简而言之:成员函数只是噪音，特化丑陋且不完整，但friend功能齐全，工作正常。当你交换时，要么使用 boost::swap或不合格swap与 std::swap联系。

    †非正式地，如果在函数调用期间会考虑某个名称，则该名称是相关联的。有关详细信息，请阅读第 3.4.2 节。在这种情况下，std::swap通常不考虑；但是我们可以将它关联起来(将它添加到未限定的 swap 考虑的重载集合中)，从而可以找到它。

    关于c++ - 公众好友交换成员(member)功能，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/5695548/

    amp公众codeswapbrc++c++11friendcopy-and-swap

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