将 std::swap 专门用于右值答案

【问题标题】：specializing std::swap for rvalues将 std::swap 专门用于右值
【发布时间】：2014-02-27 20:02:29
【问题描述】：

在标准（20.2.2 [utility.swap]）中，std::swap 是为左值引用定义的。我知道这是您想要交换两件东西的常见情况。但是，有时交换右值是正确且可取的（当临时对象包含引用时，例如这里：swap temporary tuples of references）。

为什么右值没有重载？对右值进行无意义交换的风险是否大于潜在收益？

是否有合法的方式来支持交换包含引用的右值 std::tuple 对象？对于用户定义的类型，我会专门使用 swap 来按值接受其参数，但对于像 std::tuple 这样的库类型，这样做似乎并不合理。

【问题讨论】：

交换它们的行为会立即要求将它们转换为左值，这意味着您可以使用std::swap。
这不是和将右值分配给左值对象基本一样吗？因为临时的无论如何都不能在之后使用，所以它还不如直接（右值）赋值而不是交换。
我需要一些理由来证明“有时交换右值是正确和可取的（当临时对象包含引用时......）”，我认为你错了。就像@Excelcius 所说，交换右值似乎在语义上没有意义。
您不能 swap 包含引用的元组：引用无法交换。
@Yakk 但为了使其有意义，这些参数中的至少 1 个必须是左值......否则它什么也不做。并且尝试交换引用无论如何都会中断，因为您无法将引用重新分配到新位置（根据定义它们不可交换§ 17.6.3.2）。

标签： c++ c++11

【解决方案1】：

不如创建一个 lvalue_cast 实用函数，将右值转换为左值：

#include <tuple>
#include <iostream>

template <class T>
T&
lvalue_cast(T&& t)
{
    return t;
}

int
main()
{
    int i = 1;
    int j = 2;
    swap(lvalue_cast(std::tie(i)), lvalue_cast(std::tie(j)));
    std::cout << i << '\n';
    std::cout << j << '\n';
}

【讨论】：

因为交换引用——因此包含引用的元组——仍然是 UB。
@Casey: 有人忘了告诉委员会（[tuple.assign]/p3）。不默认元组复制分配的全部原因是处理 tuple 情况。
17.6.3.2/2要求swap(t, u)和swap(u, t)的效果是“t引用的对象具有u原本持有的值和引用的对象by u 具有最初由 t 持有的值。” Does this program not demonstrate that requirement doesn't hold for tuples of references?
将lvalue_cast 重命名为copy 怎么样？这将更符合move ;)
@HowardHinnant 您是否暗示编译器会警告所有可能发生的未定义行为？

【解决方案2】：

如果迭代器产生 r 值（例如临时值），某些 STL 算法似乎需要交换 r 值。

swap 是否应该与 r 值一起工作是一个有效的讨论。我经常看到这个问题，因为对于“特殊”迭代器，*it 会产生一个 r 值，有时您希望在“交换”时做正确的事情。

我发现不处理这个问题的解决方法是首先将std::iter_swap 专门用于这些特殊的迭代器。我认为这解决了所有 STL 算法的问题。

namespace std{
void iter_swap(special_iterator it1, special_iterator it2){
   ... special swap of pointed values
}
}

我认为这是所有置换 STL 算法都错过和缺乏的基本定制点。

（当然，如果我们要破解 STL，我们也可以这样做 namespace std{template<class T, ...enable_if T&& is r-value ref just in case...> void swap(T&& t1, T&& t2){swap(t1, t2);}。但风险更大。）

【讨论】：