std::vector::swap 是如何实现的？

Question

我想到将数组从一个std::vector 复制到另一个的最快方法是交换它们的指针，只要您不再关心要交换的向量。所以我去找了std::vector::swap。我假设交换指针是它的实现方式，但我没有在参考资料中看到解释。

Answer 1

一个简化的、最小的向量实现可能有类似以下的成员来管理向量中的数据：

template <typename T>
class simple_vector
{
public:
    // ...

    static
    void swap(simple_vector<T>& x, simple_vector<T>& y);

private:
    T* elements;    // a pointer to the block of memory holding the elements in the vector
    size_t count;   // number of 'active' elements
    size_t allocated;   // number of elements allocated (not all of which are necessarily used at the moment)
};

swap() 操作只会交换每个简化向量的“胆量”，将所有动态分配的缓冲区（以及其中包含的元素）留在原处。只有指向那些动态分配的指针才能移动：

template <typename T>
void simple_vector<T>::swap(simple_vector<T>& x, simple_vector<T>& y)
{
    T* tmp_elements = x.elements;
    size_t tmp_count = x.count;
    size_t tmp_allocated = x.allocated;

    x.elements = y.elements;
    x.count = y.count;
    x.allocated = y.allocated;

    y.elements = tmp_elements;
    y.count = tmp_count;
    y.allocated = tmp_allocated;
}

请注意，实际的std::vector 实现可能使用与这个简单示例不完全相同的技术（例如移动构造临时），但我认为它传达了一般概念。

Answer 2

来自http://en.cppreference.com/w/cpp/container/vector/swap：

将容器的内容与其他容器的内容交换。不对单个元素调用任何移动、复制或交换操作。

这对我来说似乎很清楚。

更新，以回应 OP 的评论

我在 g++ 4.8.4 中看到以下内容：

      void
      swap(vector& __x)
#if __cplusplus >= 201103L
            noexcept(_Alloc_traits::_S_nothrow_swap())
#endif
      {
        this->_M_impl._M_swap_data(__x._M_impl);
        Alloc_traits::_S_on_swap(_M_get_Tp_allocator(),
                              __x._M_get_Tp_allocator());
      }

还有，这是_Vector_impl::M_swap_data的实现：

void _M_swap_data(_Vector_impl& __x)
{
  std::swap(_M_start, __x._M_start);
  std::swap(_M_finish, __x._M_finish);
  std::swap(_M_end_of_storage, __x._M_end_of_storage);
}