何时在 C++ 中提供自定义交换函数？

Question

考虑一个自定义类，X其中包含一些资源（为了简单起见，这里用整数成员变量表示），其中包含移动构造函数 (MC)、移动赋值运算符 (MAO) 和自定义交换函数：

class X {
  int i_;
public:
  X(int i) : i_(i) { }
  X(X&& rhs) = default; // move constructor 
  X& operator=(X&& rhs) = default; // move assignment operator 
  // X& operator=(X rhs) { std::swap(i_, rhs.i_); return *this; } // unifying assign. op.
  friend void swap(X& lhs, X& rhs) { std::swap(lhs.i_, rhs.i_); }
  int i() const { return i_; }
};

在以下基准代码中：

int main() {
  int i1, i2;
  std::cin >> i1 >> i2;

  X x1(i1), x2(i2);
  std::cout << x1.i() << x2.i();

  swap(x1, x2);
  std::cout << x1.i() << x2.i();

  std::swap(x1, x2);
  std::cout << x1.i() << x2.i();
}

1. swap(x1, x2)只需交换 2 个整数即可。
2. std::swap(x1, x2) 调用 1x MC 和 2x MAO。
3. 如果 MAO 被统一赋值运算符 (UAO) 替换，std::swap(x1, x2) 则调用 3x MC 和 2x UAO。

（使用 gcc/libstdc++ 测试）。

看起来，自定义swap非常有价值，因为它避免了许多函数调用。然而，当我查看该程序的分解输出时：https://godbolt.org/g/RMfZgL，MC、MAO、UAO的所有功能swap都直接内联到std::swap（带标志的 gcc/clang ）中。此外，程序中不会创建任何类型的对象，它仅适用于机器代码级别的整数。main-O2X

因此，在我看来，没有理由为swap像X.

问题：

1. 假设编译器会优化内部 MC 和 MAO/UAO 的调用，这是一个好习惯吗std::swap？或者，我应该swap为所有自定义类定义自定义吗？
2. 定制对于哪些类型的课程swap真正有益？

Answer 1

你应该遵循0的规则。

非资源管理类应该有默认的移动/复制/分配/销毁。

资源管理类应该只关心管理资源。

您的代码不管理资源。一切复制/移动都应该默认。

swap是移动的一个特例。如果您是资源管理类型，您可能也想编写它。然而，像大多数事情一样，它是一种优化，只有在证明它对性能有影响时才应该进行此类优化。

它可能会对性能产生影响的一个例子是，如果您有一个永不为空的资源拥有类型，并且该资源不是免费的，那么创建临时对象会产生不可避免的成本。 std::swap默认情况下，移动穿过一次性对象。自定义交换可以避免这种情况。

或者，一种类型，它是一个大缓冲区，可以廉价地移动元素；创建如此大的缓冲区可能会产生实际成本。

否则，不要这样做。并测试一下你是否这样做会有帮助。自定义交换是针对特定情况的移动优化。