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交換函數是僅次於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成員函數的神奇魅力。注意哦，泛型演算法swap和容器中的swap成員函數，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的函數原型：

template <class T> void swap ( T& a, T& b ){  T c(a); a=b; b=c;} 

      函數原型超級簡單吧，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樣本來熟悉熟悉它的使用吧。

      程式樣本：

/******************************************************************* * 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:20swap(x, y);                              // x:20 y:10vector<int> first (4, x), second (6, y);  // first:4x20 second:6x10swap(first, second);                     // first:6x10 second:4x20cout << "first contains:";//使用一般的iterator方式輸出firstfor (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;}

          上面樣本程式十分簡單，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、容器中的成員函數swap

        在容器vector中，其記憶體佔用的空間是只增不減的，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中成員函數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，即通過如下代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樣本來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                   *               成員函數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交換函數釋放記憶體：vector<T>().swap(X);//T:int ; myvertor代表Xvector<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對象，再在該臨時對象上調用swap成員，swap調用之後對象myvector佔用的空間就等於一個預設構造的對象的大小，臨時對象就具有原來對象v的大小，而該臨時對象隨即就會被析構，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成員函數的行為都和vector一樣。事實上，其他容器的clear成員函數都會釋放其記憶體。比如另一個和vector類似的順序容器deque。

 

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