`std::swap` 在应用于这些对象时有什么作用？

Question

编码

using namespace std;

class A 
{
private:
  vector<int> a;
public:
  A(vector<int> x):a(x){}
  string toString()
  {
      string s;
      for (auto& element : a)
      {
          s += to_string(element) + " ";
      }
      return s;
  }
};

int main()
{
    A a1({1,2,3});
    A a2({11,12,13});

    cout << "a1 = " << a1.toString() << "\n";
    cout << "a2 = " << a2.toString() << "\n";
    
    swap(a1,a2);
    
    cout << "a1 = " << a1.toString() << "\n";
    cout << "a2 = " << a2.toString() << "\n";
    
    return 0;
}

按预期输出

a1 = 1 2 3                                                                                                            
a2 = 11 12 13                                                                                                         
a1 = 11 12 13                                                                                                         
a2 = 1 2 3 

从cplusplus.com >复杂性下的std::swap

非数组：常量：只执行一次构造和两次赋值（尽管请注意，这些操作中的每一个都以其自身的复杂性工作）。

数组： N 中的线性：对每个元素执行交换操作。

这是否意味着std::swap，当应用到a1和a2仅交换的指针指向数组[1,2,3]和[11,12,13]，但不会复制任何int或别的什么吗？

std::swap当应用于类的两个对象时到底有什么作用A？

假设std::swap复制了数组的所有元素，我是否应该编写一个static A::swap函数，使用vector::swap其时间复杂度恒定（来自cplusplus.com > vector::swap）意味着它只交换指针？

---

[..] 想添加一个注释，说明 的语义std::swap在 C++17 中发生了变化。因此，提及编译器、它的版本以及您的目标标准可能是个好主意。

我希望一个看起来简单的问题不会带来 C++ 标准和编译器版本的复杂性。我通常用 C++11 编译我的代码。为了完整起见，这里是我笔记本电脑上的 gcc 版本。

$ gcc --version
Configured with: --prefix=/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/usr --with-gxx-include-dir=/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX10.13.sdk/usr/include/c++/4.2.1
Apple LLVM version 9.0.0 (clang-900.0.39.2)
Target: x86_64-apple-darwin17.3.0
Thread model: posix
InstalledDir: /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin

Answer 1

std::swap模板的类型参数要求是 MoveConstructible 和 MoveAssignable。这表明swap可以粗略地写为（省略了几位）

void swap(T &a, T &b) {
   T tmp{std::move(a)};
   a = std::move(b);
   b = std::move(tmp);
}

对于您的示例类，它将调用默认的移动构造函数/移动赋值运算符（编辑： of A）几次，然后它们又将调用std::vector. IOW，您可以期望您的程序按原样具有合理的效率。

或者，您可以swap在与向量参数相同的命名空间中定义非成员函数A并显式调用std::swap。或者直接打电话std::vector::swap。