std::swap

 

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受约束算法及范围上的算法 (C++20)
受约束算法： std::ranges::copy, std::ranges::sort, ...
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)
不修改序列的操作
all_ofany_ofnone_of (C++11)(C++11)(C++11) for_each for_each_n (C++17)	countcount_if mismatch equal adjacent_find	search search_n lexicographical_compare lexicographical_compare_three_way (C++20)	findfind_iffind_if_not (C++11) find_end find_first_of
修改序列的操作
copycopy_if (C++11) copy_n (C++11) copy_backward move (C++11) move_backward (C++11) shift_leftshift_right (C++20)(C++20) transform	fill fill_n generate generate_n swap iter_swap swap_ranges sample (C++17)	removeremove_if replacereplace_if reverse rotate unique random_shuffle (C++17 前)	remove_copyremove_copy_if replace_copyreplace_copy_if reverse_copy rotate_copy unique_copy shuffle (C++11)
Partitioning operations
is_partitioned (C++11) partition_point (C++11)	partition partition_copy (C++11)	stable_partition
划分操作
is_partitioned (C++11) partition_point (C++11)	partition partition_copy (C++11)	stable_partition
排序操作
is_sorted (C++11) is_sorted_until (C++11)	sort stable_sort	partial_sort partial_sort_copy	nth_element
二分搜索操作
lower_bound	upper_bound	binary_search	equal_range
集合操作（在已排序范围上）
merge inplace_merge	set_difference set_intersection	set_symmetric_difference set_union	includes
堆操作
is_heap (C++11) is_heap_until (C++11)	make_heap sort_heap	push_heap pop_heap
最小/最大操作
max max_element	min min_element	minmax (C++11) minmax_element (C++11)	clamp (C++17)
排列
is_permutation (C++11)	next_permutation	prev_permutation
数值运算
iota (C++11) inner_product adjacent_difference	accumulate reduce (C++17) transform_reduce (C++17)	transform_inclusive_scan (C++17) transform_exclusive_scan (C++17)	partial_sum inclusive_scan (C++17) exclusive_scan (C++17)
未初始化存储上的操作
uninitialized_copy uninitialized_move (C++17) uninitialized_fill	uninitialized_copy_n (C++11) uninitialized_move_n (C++17) uninitialized_fill_n	uninitialized_default_construct (C++17) uninitialized_value_construct (C++17) uninitialized_default_construct_n (C++17) uninitialized_value_construct_n (C++17)	destroy (C++17) destroy_n (C++17) destroy_at (C++17) construct_at (C++20)
C 库
qsort	bsearch

 

在标头 <algorithm> 定义		(C++11 前)
在标头 <utility> 定义		(C++11 起)
在标头 <string_view> 定义		(C++17 起)
	(1)
template< class T > void swap( T& a, T& b );			(C++11 前)
template< class T > void swap( T& a, T& b ) noexcept(/* 见下文 */);			(C++11 起) (C++20 前)
template< class T > constexpr void swap( T& a, T& b ) noexcept(/* 见下文 */);			(C++20 起)
		(2)
template< class T2, std::size_t N > void swap( T2 (&a)[N], T2 (&b)[N] );				(C++11 前)
template< class T2, std::size_t N > void swap( T2 (&a)[N], T2 (&b)[N] ) noexcept(/* 见下文 */);				(C++11 起) (C++20 前)
template< class T2, std::size_t N > constexpr void swap( T2 (&a)[N], T2 (&b)[N] ) noexcept(/* 见下文 */);				(C++20 起)

交换给定值

1) 交换 a 与 b。此重载只有在 std::is_move_constructible_v<T> && std::is_move_assignable_v<T> 是 true 时才会参与重载决议。 (C++17 起)

2) 交换 a 与 b 数组。等效于调用 std::swap_ranges(a, a + N, b)。此重载只有在 std::is_swappable_v<T2> 是 true 时才会参与重载决议。 (C++17 起)

参数

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

返回值

（无）

异常

1)

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

2)

noexcept 说明：   noexcept(noexcept(swap(*a, *b))) 异常规定中标识符 swap 的查找在通常查找规则的所找到的任何内容外，还会找到此函数模板，这使得异常规定等价于 C++17 std::is_nothrow_swappable 。	(C++11 起) (C++17 前)
noexcept 说明：   noexcept(std::is_nothrow_swappable_v<T2>)	(C++17 起)

复杂度

1) 常量

2) 与 N 成线性

特化

std::swap 可以对程序定义类型在命名空间 std 中特化，但 ADL 不会寻找这些特化（命名空间 std 不是与程序定义类型关联的空间）。

(C++20 前)

令程序定义类型可交换的期待方式是在与该类型相同的命名空间中提供非成员函数 swap ：细节见可交换 (Swappable) 。

标准库已提供下列重载：

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)	std::swap 对 unique_lock 的特化 (函数模板)
std::swap(std::shared_lock) (C++14)	std::swap 对 shared_lock 的特化 (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)	交换二个路径 (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)	重载 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);  // 错误，不满足类型要求
    swap(p, q);       // OK：实参依赖查找找到了合适的友元 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	出版时的行为	正确行为
LWG 227	C++98	T 不需要满足可复制构造 (CopyConstructible) 或 可默认构造 (DefaultConstructible) （因此不保证能构造 T 类型的临时对象）	T 也需要满足 可复制构造 (CopyConstructible)
LWG 809	C++98	数组无法交换	添加重载 (2)
LWG 2554	C++11	因为名称查找问题，交换多维数组无法是 noexcept 的	使之可能

参阅

ranges::swap (C++20)	交换两个对象的值 (定制点对象)
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)	将实参替换为一个新值，并返回其先前值 (函数模板)