Swap idiom
Рассуждения в комментах под предыдущим постом навели меня на мысли рассказать о swap idiom.
Дело в том, что, когда у вас есть рабочие деструктор, конструктор копирования и перемещения, вы можете соединять методы, которые должны принимать константную lvalue ссылку и rvalue ссылку, в один метод, который принимает параметр по значению. То есть можно вместо 2-х методов сеттеров можно написать 1:
Этой же концепцией вдохновлено появление swap идиомы. На самом деле я немного вру, но с появлением мув-семантики идиома приобрела эти черты.
Суть в чем. Есть у вас класс, который мэнэджит какие-то ресурсы. Например самописный класс массива:
Все хорошо, но для выполнения правила 5 нам нужно определить еще и 2 оператора присваивания: перемещающий и копирующий. Обычно в них в начале очищают существующий объект и потом записываются новые данные. Покажу на примере копирующего оператора присваивания:
В такой реализации есть 3 проблемы:
❗️ Нам просто необходима проверка на самоприсвоение, чтобы в объекте остались те же данные. Но это настолько редкий кейс, что каждый раз при присвоении тратить время на проверку не очень хочется. А хочется операторы без этой проверки.
❗️ У нас есть только базовая гарантия исключений. Если из new бросится исключение, то состояние изменяемого объекта хоть и останется согласованным, но оно все равно изменится. А операция не завершится до конца. Хотелось бы строгой гарантии безопасности исключений.
❗️ Мы повторяем код. Помимо проверки самоприсваивания и очищения ресурсов тупо повторяется код копирующего конструктора. Хочется этого не делать.
Чтобы решить эти проблемы, мы можем сделать интересную штуку - принимать параметр оператора присваивания на обычное значение. Тогда на входе оператора у нас уже будет готовый скопированный(или перемещенный объект) и нам нужно будет лишь поменять содержимое этих двух объектов местами. И нам не нужно беспокоиться о том, что останется в параметре функции - он все равно удалится после выхода из нее. Теперь оператор будет выглядеть так:
Как же красиво! Нам осталось только реализовать функцию swap. Она может быть и методом класса, но почему бы еще не иметь просто функцию, которая свапает контент. Поэтому покажу реализацию дружественной функции.
Выглядит кратко, читаемо, да еще и исключений нет(об этом даже явно в коде можно сказать)! Ляпота.
ПРОДОЛЖЕНИЕ В КОММЕНТАРИЯХ
Stay laconic. Stay cool.
#patter #cppcore #cpp11
Рассуждения в комментах под предыдущим постом навели меня на мысли рассказать о swap idiom.
Дело в том, что, когда у вас есть рабочие деструктор, конструктор копирования и перемещения, вы можете соединять методы, которые должны принимать константную lvalue ссылку и rvalue ссылку, в один метод, который принимает параметр по значению. То есть можно вместо 2-х методов сеттеров можно написать 1:
template <class T>
struct TemplateClass {
void SetValue(T value) {
value_ = std::move(value);
}
private:
T value_;
};
Этой же концепцией вдохновлено появление swap идиомы. На самом деле я немного вру, но с появлением мув-семантики идиома приобрела эти черты.
Суть в чем. Есть у вас класс, который мэнэджит какие-то ресурсы. Например самописный класс массива:
class SimpleArray
{
public:
SimpleArray(std::size_t size = 0)
: mSize(size),
mArray(mSize ? new intmSize : nullptr) {}
SimpleArray(const SimpleArray& other)
: mSize(other.mSize),
mArray(mSize ? new int[mSize] : nullptr) {
std::copy(other.mArray, other.mArray + mSize, mArray);
}
SimpleArray(simple_array&& other) noexcept
: mSize(other.mSize),
mArray(other.mArray) {other.mArray = nullptr;}
~SimpleArray()
{
delete [] mArray;
}
private:
std::size_t mSize;
int* mArray;
};
Все хорошо, но для выполнения правила 5 нам нужно определить еще и 2 оператора присваивания: перемещающий и копирующий. Обычно в них в начале очищают существующий объект и потом записываются новые данные. Покажу на примере копирующего оператора присваивания:
SimpleArray& operator=(const SimpleArray& other) {
if (this != &other) {
delete [] mArray;
mArray = nullptr;
mSize = 0;
mSize = other.mSize;
mArray = mSize ? new int[mSize] : nullptr;
std::copy(other.mArray, other.mArray + mSize, mArray);
}
return *this;
}
В такой реализации есть 3 проблемы:
❗️ Нам просто необходима проверка на самоприсвоение, чтобы в объекте остались те же данные. Но это настолько редкий кейс, что каждый раз при присвоении тратить время на проверку не очень хочется. А хочется операторы без этой проверки.
❗️ У нас есть только базовая гарантия исключений. Если из new бросится исключение, то состояние изменяемого объекта хоть и останется согласованным, но оно все равно изменится. А операция не завершится до конца. Хотелось бы строгой гарантии безопасности исключений.
❗️ Мы повторяем код. Помимо проверки самоприсваивания и очищения ресурсов тупо повторяется код копирующего конструктора. Хочется этого не делать.
Чтобы решить эти проблемы, мы можем сделать интересную штуку - принимать параметр оператора присваивания на обычное значение. Тогда на входе оператора у нас уже будет готовый скопированный(или перемещенный объект) и нам нужно будет лишь поменять содержимое этих двух объектов местами. И нам не нужно беспокоиться о том, что останется в параметре функции - он все равно удалится после выхода из нее. Теперь оператор будет выглядеть так:
SimpleArray& operator=(SimpleArray other) noexcept {
swap(*this, other);
return *this;
}
Как же красиво! Нам осталось только реализовать функцию swap. Она может быть и методом класса, но почему бы еще не иметь просто функцию, которая свапает контент. Поэтому покажу реализацию дружественной функции.
friend void swap(SimpleArray& first, SimpleArray& second) noexcept {
using std::swap;
swap(first.mSize, second.mSize);
swap(first.mArray, second.mArray);
}
Выглядит кратко, читаемо, да еще и исключений нет(об этом даже явно в коде можно сказать)! Ляпота.
ПРОДОЛЖЕНИЕ В КОММЕНТАРИЯХ
Stay laconic. Stay cool.
#patter #cppcore #cpp11