c++ - 关于 swap() 操作的异常安全——这有什么问题？

Question

我一直在阅读 swap() 操作，例如:

template<class T>
void swap (T &a, T &b)
{
  T temp (a);
  a = b;
  b = temp;
}

在我们处理异常安全时是有问题的。

这有什么问题？此外，我们如何解决它？

Answer 1

在一般实现中，假设T的任何操作可以throw ，您不能提供强异常保证，这意味着在发生异常时完全保持操作之前的状态。即使每个操作都在 T 上进行提供强大的异常保证:

template<class T>
void swap (T &a, T &b)
{
  T temp (a);          // [1]
  a = b;               // [2]
  b = temp;            // [3]
}

如果 [1] 抛出异常，则输入保持不变，这很好。如果 [2] 抛出，并假设强异常保证，这些值仍然未被触及，这很好。但如果抛出的是 [3]，a已经被修改，这意味着在异常向上传播堆栈后，调用者将处于既不是原始状态也不是最终状态的状态。

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编辑:此外，我们如何解决它？

没有通用的解决方案。但在大多数情况下，您可以提供一个异常安全 swap您的类型的操作。考虑一个 vector<T> ，它通过使用三个指针( begin 、 end 、 capacity )在内部管理它的状态。将军swap上面可以抛出(分配失败，内部 T 的构造函数可能抛出...)，但提供不抛出 swap 是微不足道的实现:

template <typename T>
class vector {
   T *b,*e,*c;
public:
   void swap( vector<T>& rhs ) {
      using std::swap;
      swap( b, rhs.b );
      swap( e, rhs.e );
      swap( c, rhs.c );
   }
//...
};
template <typename T>
void swap( vector<T>& lhs, vector<T>& rhs ) {
   lhs.swap(rhs);
}

因为指针的复制不能抛出，swap上面提供了不抛出保证，如果你总是实现 swap按照上面的模式( using std::swap; 之后是对 swap 的不合格调用)，ADL 将选择它作为比 std::swap 更好的匹配。 .