为具有内部指针的对象实现swap(）

Implementing swap() for objects with internal pointers

本文关键字：实现 swap 对象 内部 指针      更新时间：2023-10-16

我正在为我设计的一个小型非拥有内存引用对象的operator=实现复制和交换习惯用法。当MemRef引用我信任其生存期的缓冲区时，_ptr会指向缓冲区，正如您所期望的那样。

这个MemRef的不同寻常之处在于，它不仅由_ptr和_len组成，还由_memory和std::string组成：这个类的某些用户（或情况）我不信任他们来保护他们的内存；对于它们，我实际上在构建过程中将它们的内存复制到_memory字符串中，并设置_ptr = _memory.c_str()。我总是可以通过询问_ptr == _memory.c_str()来确定我是否有"inref"MemRef（指其内部存储器）或"exref"MemRef（指某个外部缓冲区）。

我对如何编写交换例程感到困惑。以下内容取自复制和交换习惯用法：

这是operator=:

MemRef&
MemRef::operator=(MemRef other) { 
    swap(*this, other);
    return *this;
}

这是复制构造函数：

// Copy ctor
MemRef::MemRef(const MemRef& other) :
    _memory(other._memory),
    _ptr(other._ptr),
    _len(other._len)
{   // Special provision if copying an "inref" MemRef
    if (other._ptr == other._memory.c_str()) {
        _ptr = _memory.c_str();
    }
}

这是我的swap(first, second)，我认为它需要更多的工作。

void
swap(MemRef& first, MemRef& second) {
    using std::swap;
    swap(first._memory, second._memory);
    swap(first._ptr, second._ptr);
    swap(first._len, second._len);
}

所以如果我有：

MemRef mr_a("foo"); // creates an "inref" memref
MemRef mr_b(buffer_ptr, length); // creates an "exref" memref -> "blarch"
mr_a = mr_b;

CCD_ 14通过复制构造mr_b构建的临时MemRef被调用；它调用swap(mr_a, mr_b_copy); swap()交换指针、长度和字符串（这样mr_a以前的内容将与mr_b_copy一起被销毁）。

我不明白的是，mr_a和mr_b_copy中的指针在这一点上是否正确，或者它们是否相互纠缠。

UPDATE 1：上面的例子没有说明这个问题。考虑一下这个：

MemRef mr_a;  // creates a memref with _ptr(NULL), _len(0)
mr_a = "woof"; //

为了将值传递给运算符=（），为"woof"构造了一个临时的inref，并绑定到参数other。然后，对mr_a和other的引用被传递到swap（），并分别绑定为first和second。互换后，first._ptr。。。嗯，错了。指向垃圾。以下是我必须做的：

void
swap(MemRef& first, MemRef& second) {
    using std::swap;
    // second is an exref
    if (second._ptr != second._memory.c_str()) {    
        swap(first._memory, second._memory);
        swap(first._len, second._len);
        swap(first._ptr, second._ptr);
    }
    // second is an inref
    else {
        swap(first._memory, second._memory);
        swap(first._len, second._len);
        first._ptr = first._memory.c_str();
    }
}

我所能得出的结论是std:：swap（string，string）正在做一些奇怪的事情。

随着问题的更新，我想我可以看到问题是什么了=）

在最初的swap()函数中，您有以下行：

swap(first._memory, second._memory);
swap(first._ptr, second._ptr);
swap(first._len, second._len);

如果这些都是裁判，一切都很好——交换会按计划进行。然而，如果其中一个是inref（目前，我们将使用您提供的示例），那么这就是：

在这些行中：

MemRef mr_a;  // creates a memref with _ptr(NULL), _len(0)
mr_a = "woof";

正如您所说的，临时inref是从"woof"创建的，其_ptr变量指向_memory.c_str()的开头。

现在，当您的swap()被调用时，首先会发生以下情况：

swap(first._memory, second._memory);

到目前为止一切都很好。您已经交换了字符串，但它们的地址没有更改，只有内容。来自标准：

References, pointers, and iterators referring to the elements of a basic_string sequence may be invalidated by the following uses of that basic_string object: — As an argument to non-member functions swap()... C++国际标准n1905

所以现在，在生产线

swap(first._ptr, second._ptr);

你介绍普罗伦。它们指向某个未定义的位置-通过交换字符串，我们使字符串或其成员的任何指针/迭代器/引用无效，包括c_str（）-但我们肯定不交换内存位置。因此，正如您所意识到的，在这种情况下交换指针是错误的。

幸运的是，您已经解决了这个问题——通过在inref的情况下重置指针而不是交换指针，您可以避免指向无效的内存位置，所有问题都得到了解决！希望这能澄清正在发生的事情=）

编辑：添加标准参考并澄清！

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