std::swap

 

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有约束算法与针对范围的算法 (C++20)
有约束的算法，例如 ranges::copy、 ranges::sort 等……
执行策略 (C++17)
is_execution_policy (C++17)   execution::seqexecution::parexecution::par_unseqexecution::unseq (C++17)    (C++17)(C++17)(C++20)	execution::sequenced_policyexecution::parallel_policyexecution::parallel_unsequenced_policyexecution::parallel_unsequenced (C++17)(C++17)(C++17)(C++20)
非修改序列操作 批量操作 for_each for_each_n (C++17) 搜索操作 all_ofany_ofnone_of (C++11)                (C++11)(C++11) countcount_if mismatch equal findfind_iffind_if_not (C++11) find_end find_first_of adjacent_find search search_n 修改序列操作 复制操作 copycopy_if (C++11) copy_backward copy_n (C++11) move (C++11) move_backward (C++11) 交换操作 swap iter_swap swap_ranges 变换操作 replacereplace_if transform replace_copyreplace_copy_if 生成操作 fill fill_n generate generate_n 移除操作 removeremove_if unique remove_copyremove_copy_if unique_copy 顺序变换操作 reverse reverse_copy rotate rotate_copy random_shuffleshuffle (C++17 前)(C++11) shift_leftshift_right (C++20)(C++20) 采样操作 sample (C++17)	排序及相关操作 划分操作 partition partition_copy (C++11)   stable_partition is_partitioned (C++11) partition_point (C++11) 排序操作 sort stable_sort partial_sort partial_sort_copy is_sorted (C++11) is_sorted_until (C++11) nth_element 二分搜索操作 （于已划分范围上） lower_bound upper_bound equal_range binary_search 集合操作（于已排序范围上） includes set_union set_intersection set_difference set_symmetric_difference 归并操作（于已排序范围上） merge inplace_merge 堆操作 push_heap pop_heap make_heap sort_heap is_heap (C++11) is_heap_until (C++11) 最小/最大值操作 max min minmax (C++11) clamp (C++17) max_element min_element minmax_element (C++11) 字典序比较操作 lexicographical_compare lexicographical_compare_three_way (C++20) 排列操作 next_permutation prev_permutation is_permutation (C++11) C 库 qsort bsearch
数值操作
iota (C++11) inner_product adjacent_difference    accumulate reduce (C++17) transform_reduce (C++17)	partial_sum inclusive_scan (C++17)    exclusive_scan (C++17) transform_inclusive_scan (C++17) transform_exclusive_scan (C++17)
未初始化内存上的操作
uninitialized_copy uninitialized_move (C++17)    uninitialized_fill uninitialized_copy_n (C++11) uninitialized_move_n (C++17) uninitialized_fill_n	destroy (C++17) destroy_n (C++17) destroy_at (C++17) construct_at (C++20)       uninitialized_default_construct (C++17) uninitialized_value_construct (C++17) uninitialized_default_construct_n (C++17) uninitialized_value_construct_n (C++17)

 

定义于头文件 <algorithm>		(C++11 前)
在头文件 <utility> 中定义		(C++11 起)
定义于头文件 <string_view>
template< class T > void swap( T& a, T& b );	(1)	(C++11 起有条件 noexcept) (C++20 起为 constexpr)
template< class T2, std::size_t N > void swap( T2 (&a)[N], T2 (&b)[N] );	(2)	(C++11 起有条件 noexcept) (C++20 起为 constexpr)

交换给定的值。

1) 交换 a 和 b 的值。

仅若 std::is_move_constructible_v<T> && std::is_move_assignable_v<T> 为 true 时，此重载才会参与重载决议。

(C++17 起)

2) 交换数组 a 和 b。等价于 std::swap_ranges(a, a + N, b)。

仅若 std::is_swappable_v<T2> 为 true 时，此重载才会参与重载决议。

(C++17 起)

参数

a, b	-	要交换的值
类型要求
- T 必须满足 可复制构造 (CopyConstructible) 和 可复制赋值 (CopyAssignable) (C++11 前) 可移动构造 (MoveConstructible) 和 可移动赋值 (MoveAssignable) (C++11 起) 的要求。
- T2 必须满足 可交换 (Swappable) 的要求。

返回值

(无)

异常

1)

(无)	(C++11 前)
noexcept 规范：   noexcept(     std::is_nothrow_move_constructible<T>::value &&     std::is_nothrow_move_assignable<T>::value )	(C++11 起)

2)

noexcept 规范：   noexcept(noexcept(swap(*a, *b))) 在异常说明中查找标识符 swap 时，除了按常规查找规则找到的内容外，还会找到此函数模板，这使得异常说明等价于 C++17 的 std::is_nothrow_swappable。	(C++11 起) (C++17 前)
noexcept 规范：   noexcept(std::is_nothrow_swappable_v<T2>)	(C++17 起)

复杂度

1) 常数。

2) 与 N 成线性。

特化

可以在命名空间 std 中为程序定义类型特化 std::swap，但是 ADL 不会找到这种特化（命名空间 std 不是程序定义类型的关联命名空间）。

(C++20 前)

使程序定义类型可交换的预期方法是，在该类型所在的命名空间中提供一个非成员函数 swap：详见可交换 (Swappable) 。

标准库已经提供了以下重载

std::swap(std::pair) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::tuple) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::shared_ptr) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::weak_ptr) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::unique_ptr) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::function) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::basic_string)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::array) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::deque)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::forward_list) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::list)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::vector)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::map)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::multimap)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::set)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::multiset)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::unordered_map) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::unordered_multimap) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::unordered_set) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::unordered_multiset) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::queue) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::priority_queue) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::stack) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::valarray) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::basic_stringbuf) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::basic_istringstream) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::basic_ostringstream) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::basic_stringstream) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::basic_filebuf) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::basic_ifstream) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::basic_ofstream) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::basic_fstream) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::basic_syncbuf) (C++20)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::basic_spanbuf) (C++23)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::basic_ispanstream) (C++23)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::basic_ospanstream) (C++23)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::basic_spanstream) (C++23)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::basic_regex) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::match_results) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::thread) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数)
std::swap(std::unique_lock) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::shared_lock) (C++14)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::promise) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::packaged_task) (C++11)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::optional) (C++17)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::any) (C++17)	特化 std::swap 算法 (函数)
std::swap(std::variant) (C++17)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
std::swap(std::basic_stacktrace) (C++23)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
swap(std::filesystem::path) (C++17)	特化 std::swap 算法 (函数)
swap(std::expected) (C++23)	特化 std::swap 算法 (函数)
swap(std::jthread) (C++20)	特化 std::swap 算法 (函数)
swap(std::move_only_function) (C++23)	特化 std::swap 算法 (函数)
swap(std::stop_source) (C++20)	特化 std::swap 算法 (函数)
swap(std::stop_token) (C++20)	特化 std::swap 算法 (函数)

示例

运行此代码

#include <algorithm>
#include <iostream>
 
namespace Ns
{
    class A
    {
        int id {};
 
        friend void swap(A& lhs, A& rhs)
        {
            std::cout << "swap(" << lhs << ", " << rhs << ")\n";
            std::swap(lhs.id, rhs.id);
        }
 
        friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, A const& a)
        {
            return os << "A::id=" << a.id;
        }
 
    public:
        A(int i) : id {i} {}
        A(A const&) = delete;
        A& operator = (A const&) = delete;
    };
}
 
int main()
{
    int a = 5, b = 3;
    std::cout << a << ' ' << b << '\n';
    std::swap(a, b);
    std::cout << a << ' ' << b << '\n';
 
    Ns::A p {6}, q {9};
    std::cout << p << ' ' << q << '\n';
//  std::swap(p, q); // error, type requirements are not satisfied
    swap(p, q);      // OK, ADL finds the appropriate friend `swap`
    std::cout << p << ' ' << q << '\n';
}

输出

5 3
3 5
A::id=6 A::id=9
swap(A::id=6, A::id=9)
A::id=9 A::id=6

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告	应用于	发布时的行为	正确的行为
LWG 227	C++98	T 未被要求为可复制构造的 (CopyConstructible) 或可默认构造的 (DefaultConstructible) (类型 T 的临时对象可能无法构造)	T 也要求 为可复制构造 (CopyConstructible)
LWG 809	C++98	数组不能被交换	添加了重载 (2)
LWG 2554	C++11	交换多维数组永远不能 由于名称查找问题而为 noexcept	已修复

参阅

ranges::swap (C++20)	交换两个对象的值 (自定义点对象)
iter_swap	交换两个迭代器所指向的元素 (函数模板)
swap_ranges	交换两个范围的元素 (函数模板)
exchange (C++14)	用新值替换参数并返回其旧值 (函数模板)