Грокаем C++ on Telegram: “std::swap и ADL В коммьюнити есть определенное з…”

std::swap и ADL

В коммьюнити есть определенное заблуждение, что когда мы вызываем std::swap для наших кастомных типов, эта функция в начале ищет через ADL самую подходящую перегрузку, которую мы возможно определили, и только в случае неудачи вызывается дефолтная реализация обмена. Это конечно не так и вот причины.

Первая, довольно косвенная. Все алгоритмы стандартной библиотеки никогда не используют вызов std::swap напрямую для обмена элементов последовательности. Там все делается как в предыдущем посте с помощью using std::swap, чтобы как раз разрешить ADL найти самую подходящую перегрузку. Зачем это делать, если std::swap и так самостоятельно ищет через ADL?

Вторая - подобная реализация std::swap вгоняет в бесконечную рекурсию следующий код:

namespace ns
{
  struct foo
  {
    foo() : i(0) {}
    int i;
  };
  void swap(foo& lhs, foo& rhs)
  {
    std::swap(lhs, rhs);
  }
}

template <typename T>
void do_swap(T& lhs, T& rhs)
{
  std::swap(lhs, rhs);
}

int main()
{
  ns::foo a, b;
  do_swap(a, b);
}

Неважно хороший ли это код или нет, он может встречаться в проектах. Зачем определять свою функцию swap через std::swap - загадка, но это работает.

Почему вообще должно быть важно, что работает такой плохой код? Потому что обратная совместимость. Такой код вполне мог существовать и использование ADL внутри std::swap его бы сломало.

Тем не менее были предложения в стандарт, которые предлагали разрешить ADL внутри std::swap. И они вроде даже попали в драфт С++20, но в сам стандарт так и не вошли. Думаю, что в том числе и по причине обратной совместимости.

Так что для правильного свопа необходимо приписывать using std::swap. Или нет?

Я уже говорил, что в стандартной библиотеке алгоритмов не используется обмен элементов последовательности через std::swap. Но не сказал, как именно. А обменивают их через std::iter_swap(логично, там же итераторы используются). И вот его возможная имплементация:

template<class ForwardIt1, class ForwardIt2>
constexpr //< since C++20
void iter_swap(ForwardIt1 a, ForwardIt2 b)
{
    using std::swap;
    swap(*a, *b);
}

То, что нужно! Теперь можно писать так:

struct my_type
{
    friend void swap(my_type& first, my_type& second) noexcept {
    std::iter_swap(&first.member_1, &second.member_1);
    std::iter_swap(&first.member_2, &second.member_2);
  }
  Type1 member1;
  Type2 member2;
};

Немного корявенько, зато думать не надо.

Ну или можно бустовскую версию свапа взять, которая делает примерно то же, что и iter_swap. Но надо ли вам тянуть буст - это вопрос.

Properly exchange values. Stay cool.

#cppcore