c++ - 将 `std::swap` 应用于这些对象时会做什么？

Question

代码

using namespace std;

class A 
{
private:
  vector<int> a;
public:
  A(vector<int> x):a(x){}
  string toString()
  {
      string s;
      for (auto& element : a)
      {
          s += to_string(element) + " ";
      }
      return s;
  }
};

int main()
{
    A a1({1,2,3});
    A a2({11,12,13});

    cout << "a1 = " << a1.toString() << "\n";
    cout << "a2 = " << a2.toString() << "\n";
    
    swap(a1,a2);
    
    cout << "a1 = " << a1.toString() << "\n";
    cout << "a2 = " << a2.toString() << "\n";
    
    return 0;
}

按预期输出

a1 = 1 2 3                                                                                                            
a2 = 11 12 13                                                                                                         
a1 = 11 12 13                                                                                                         
a2 = 1 2 3 

来自 cplusplus.com > std::swap在复杂性

下

Non-array: Constant: Performs exactly one construction and two assignments (although notice that each of these operations works on its own complexity).

Array: Linear in N: performs a swap operation per element.

这是否意味着 std::swap 在应用于 a1 和 a2 时仅交换指向数组的指针 [1 ,2,3] 和 [11,12,13] 但不复制任何 int 或其他任何内容？

std::swap 应用于 A 类的两个对象时究竟做了什么？

假设 std::swap 复制数组的所有元素，我是否应该使用 vector::swap< 编写一个 static A::swap 函数 其时间复杂度是常量(来自 cplusplus.com > vector::swap )意味着它只交换指针？

---

[..] want to add a note that the semantics of std::swap is changed in C++17. So it might be a good idea to mention compiler, version of it and what standard you target.

我希望一个看起来简单的问题不会带来有关 C++ 标准和编译器版本的复杂性。我通常在 C++11 中编译我的代码。为了完整起见，这里是我笔记本电脑上的 gcc 版本。

$ gcc --version
Configured with: --prefix=/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/usr --with-gxx-include-dir=/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX10.13.sdk/usr/include/c++/4.2.1
Apple LLVM version 9.0.0 (clang-900.0.39.2)
Target: x86_64-apple-darwin17.3.0
Thread model: posix
InstalledDir: /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin

Answer 1

要求 std::swap 模板的类型参数是 MoveConstructible 和 MoveAssignable。这表明 swap 可以粗略地写成(省略几位)

void swap(T &a, T &b) {
   T tmp{std::move(a)};
   a = std::move(b);
   b = std::move(tmp);
}

对于您的示例类，它将调用默认的移动构造函数/移动赋值运算符(编辑:A)几次，然后它们将依次调用 std::vector 。IOW，您可以期望您的程序按原样相当高效。

或者，您可以在与 A 相同的命名空间中定义一个非成员 swap 函数，并使用 vector 显式调用 std::swap参数。或者直接调用std::vector::swap。