考虑实现一个不抛异常的swap

Effective C++：参考自harttle land

类的swap实现与STL容器是一致的：提供swap成员函数， 并特化std::swap来调用那个成员函数。

class Widget {
public:       
  void swap(Widget& other){
    using std::swap;          // 使得`std::swap`在该作用域内可见
    swap(pImpl, other.pImpl);
  }
};

namespace std {
  template<>
  void swap<Widget>(Widget& a, Widget& b){
      a.swap(b);              // 调用成员函数
  }
}

类模板的Swap

1.下面代码不能通过编译。C++允许偏特化类模板，却不允许偏特化函数模板

template<typename T>
class WidgetImpl { ... };

template<typename T>
class Widget { ... };

namespace std {
    template<typename T>
    // swap后的尖括号表示这是一个特化，而非重载。
    // swap<>中的类型列表为template<>中的类型列表的一个特例。
    void swap<Widget<T> >(Widget<T>& a, Widget<T>& b){
        a.swap(b); 
    }
}

2. 不能向STL里面添加新的东西，重载版本。C++标准中，客户只能特化std中的模板，但不允许在std命名空间中添加任何新的模板，会引发未定义

namespace std {
    template<typename T>
    // 注意swap后面没有尖括号，这是一个新的模板函数。
    // 由于当前命名空间已经有同名函数了，所以算函数重载。
    void swap(Widget<T>& a, Widget<T>& b){
        a.swap(b); 
    }
}

正确做法是不在std下添加swap函数了，把swap定义在Widget所在的命名空间中，或直接在global命名空间：

namespace WidgetStuff {
   template<typename T> 
   class Widget {
   public:       
      void swap(Widget& other){
        using std::swap;         
        swap(pImpl, other.pImpl);
  }
};
  
    template<typename T> 
    void swap(Widget<T>& a, Widget<T>& b){
        a.swap(b);
    }
}

似乎类的Swap也只需要在同一命名空间下定义swap函数，而不必特化std::swap。 但是！有人喜欢直接写std::swap(w1, w2)，调用std::swap，WidgetStuff::swap不会得到调用。特化std::swap可以让你的类更加健壮。此时，C++编译器会优先调用指定了T的std::swap特化版，其次是T所在命名空间下的对应swap函数， 最后才会匹配std::swap的默认实现。

应用：

赋值构造函数的swap写法：解决自己赋值自己的问题

class Widget
{
public:
    Widget():id(0), size(0), data(NULL){}
    Widget(int val)
    {
        id = val;
        size = id+1;
        data = new int [size];
    }
    Widget(const Widget &rhs) //deep copy
    {
        id = rhs.id;
        size = rhs.size;
        data = new int[size];
        memcpy(data, rhs.data, sizeof(int)*size);
    }
    friend void swap(Widget & lhs, Widget &rhs)
    {
        using std::swap;
        swap(lhs.id, rhs.id);
        swap(lhs.size, rhs.size);
        swap(lhs.data, rhs.data);
    }
　　/*
   Widget & operator = (Widget rhs) //pass by value, copy构造后swap
    {
        swap(*this, rhs);
        return *this;
    }
   */
    Widget& operator= (const Widget &rhs) //pass by 引用
    {
        Widget tmp(rhs);
        swap(*this, tmp);
        return *this;
    }
   ~Widget()
    {
        std::cout<<"id:"<< id << " destructor called..." << std::endl;
        if(data != NULL)
        {
            delete [] data;
            data = NULL;
        }
    }
    int getId() const
    {
        return id;
    }
    int getSize() const
    {
        return size;
    }
    
private:
    int *data;
    int id;
    int size;
};

如何实现Swap呢？总结一下：

1. 提供一个更加高效的，不抛异常的共有成员函数（比如Widget::swap）。
2. 在你类（或类模板）的同一命名空间下提供非成员函数swap，调用你的成员函数。
3. 如果你写的是类而不是类模板，请偏特化std::swap，同样应当调用你的成员函数。
4. 调用时，请首先用using使std::swap可见，然后直接调用swap。