簡單的程式詮釋C++ STL演算法系列之十五：swap

相信大家看到swap這個詞都一定不會感到陌生，甚至會有這樣想法：這不就是簡單的元素交換嘛。的確，swap交換函式是僅次於Hello word這樣老得不能老的詞，然而，泛型演算法東風，這個小小的玩意兒卻在C++ STL中散發著無窮的魅力。本文不僅詳細地闡述STL泛型演算法swap，並藉助泛型演算法這股東風，展現STL容器中swap成員函式的神奇魅力。注意哦，泛型演算法swap和容器中的swap成員函式，這是兩個不同角度和概念哦！

一、泛型演算法swap

老規矩，我們先來看看swap的函式原型：

template <class T> void swap ( T& a, T& b ) { T c(a); a=b; b=c; } 函式原型超級簡單吧，這裡我們就不做過多的解釋啦，下面我們還是通過一個簡單的示例來熟悉熟悉它的使用吧。

程式示例：

/******************************************************************* * Copyright (C) Jerry Jiang * * File Name : swap.cpp * Author : Jerry Jiang * Create Time : 2012-3-24 4:19:31 * Mail : jbiaojerry@gmail.com * Blog : http://blog.csdn.net/jerryjbiao * * Description : 簡單的程式詮釋C++ STL演算法系列之十五 * 變易演算法 : 元素交換swap * ******************************************************************/ #include <iostream> #include <algorithm> #include <vector> #include <iterator> using namespace std; int main () { int x = 10, y = 20; // x:10 y:20 swap(x, y); // x:20 y:10 vector<int> first (4, x), second (6, y); // first:4x20 second:6x10 swap(first, second); // first:6x10 second:4x20 cout << "first contains:"; //使用一般的iterator方式輸出first for (vector<int>::iterator it=first.begin(); it != first.end(); ++it) { cout << " " << *it; } cout << endl; cout << "second contains: "; //使用copy()來實現second的輸出 copy(second.begin(), second.end(), ostream_iterator<int>(cout, " ")); cout << endl; return 0; } 上面示例程式十分簡單，只是為了鞏固前文中copy演算法的使用，我在程式中採用了兩種方式進行輸出，好了，泛型演算法swap我們就不再廢話了，現在我們來看看本文中的重頭戲吧。

二、容器中的成員函式swap

在容器vector中，其記憶體佔用的空間是隻增不減的，比如說首先分配了10,000個位元組，然後erase掉後面9,999個，則雖然有效元素只有一個，但是記憶體佔用仍為10,000個。所有記憶體空間在vector析構時回收。

一般，我們都會通過vector中成員函式clear進行一些清除操作，但它清除的是所有的元素，使vector的大小減少至0，卻不能減小vector佔用的記憶體。要避免vector持有它不再需要的記憶體，這就需要一種方法來使得它從曾經的容量減少至它現在需要的容量，這樣減少容量的方法被稱為“收縮到合適（shrink to fit）”。（節選自《Effective STL》）如果做到“收縮到合適”呢，嘿嘿，這就要全仰仗“Swap大俠”啦，即通過如下程式碼進行釋放過剩的容量：

vector< T >().swap(X) 下面我們通過一個簡單的示例來show一下：

/******************************************************************* * Copyright (C) Jerry Jiang * * File Name : swap.cpp * Author : Jerry Jiang * Create Time : 2012-3-24 4:19:31 * Mail : jbiaojerry@gmail.com * Blog : http://blog.csdn.net/jerryjbiao * * Description : 簡單的程式詮釋C++ STL演算法系列之十五 * 成員函式swap實現容器的記憶體釋放 * ******************************************************************/ #include <iostream> #include <algorithm> #include <vector> #include <iterator> using namespace std; int main () { int x = 10; vector<int> myvector(10000, x); //這裡列印僅僅是元素的個數不是記憶體大小 cout << "myvector size:" << myvector.size() << endl; //swap交換函式釋放記憶體：vector<T>().swap(X); //T:int ; myvertor代表X vector<int>().swap(myvector); //兩個輸出僅用來表示swap前後的變化 cout << "after swap :" << myvector.size() << endl; return 0; } swap交換技巧實現記憶體釋放思想：vector()使用vector的預設建構函式建立臨時vector物件，再在該臨時物件上呼叫swap成員，swap呼叫之後物件myvector佔用的空間就等於一個預設構造的物件的大小，臨時物件就具有原來物件v的大小，而該臨時物件隨即就會被析構，從而其佔用的空間也被釋放。

std::vector<T>().swap(X)

作用相當於：

{

std::vector<T> temp(X);

temp.swap(X);

}

注意：並不是所有的STL容器的clear成員函式的行為都和vector一樣。事實上，其他容器的clear成員函式都會釋放其記憶體。比如另一個和vector類似的順序容器deque。

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