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항목 25. 예외를 던지지 않는 swap에 대한 지원도 생각해 보자

SWAP 함수

namespace std 
{
    template<typename T>
    void swap(T& a, T& b)
    {
        T temp(a);
        a = b;
        b = temp;
    }
}
  • 표준에서 기본적으로 제공하는 swap은 복사만 제대로 지원하는 타입이라면 어떤 타입의 객체이든 맞바꾸기 동작을 수행해 준다.
  • 한 번 호출에 세 번 복사가 일어난다.

표준 SWAP의 단점

  • 복사하면 손해를 보는 타입들 중 으뜸은 아마도 다른 타입의 실제 데이터를 가리키는 포인터가 주성분인 타입을 것이다.
  • 이러한 개념을 설계의 미학으로 끌어올려 사용하는 기법이 pimpl 관용구이다.
class WidgetImpl {
private:
    int a, b, c;
    std::vector<double> v;
};

class Widget {
public:
    Widget(const Widget& rhs);
    Widget& operator=(const Widget& rhs)
    {
        *pImpl = *(rhs.pImpl);
    }
private:
    WidgetImpl* pImpl;
};
  • Widget객체를 직접 맞바꾼다면 pImpl 포인터만 바꾸면 되지만 표준 swap은 세 번 복사를 하게 된다.
    • Widget 객체와 WidgetImpl객체 세 개를 복사하게 된다.
    • 매우 비효율적이다.
  • Widget객체를 맞바꿀 때는 pImpl 포인터만 맞바꾸라고 std::swap에다가 알려준다.
    • std::swap을 Widget에 대해 특수화 한다.

수정

  1. Widget 안에 swap이라는 멤버 함수를 선언한다.
  2. 함수가 실제 맞바꾸기를 수행하도록 만든다.
  3. std::swap의 특수화 함수에게 그 멤버 함수를 호출하는 일을 맡긴다.
class WidgetImpl {
private:
    int a, b, c;
    vector<double> v;
};

class Widget {
public:
    Widget(const Widget& rhs);
    Widget& operator=(const Widget& rhs)
    {
        *pImpl = *(rhs.pImpl);
    }
    void swap(Widget& other)
    {
        using std::swap;          // std::swap을 이 함수 안으로 끌어옴
        swap(pImpl, other.pImpl); // Widget을 맞바꾸기 위해, 각 Widget의 pImpl포인터를 맞바꾼다.
    }
private:
    WidgetImpl* pImpl;
};

namespace std {
    template<> // std::swap 템플릿의 특수화 함수
    void swap<Widget>(Widget& a, Widget& b)
    {
        a.swap(b); // swap 멤버 함수 호출
    }
}

SWAP 정리

표준에서 제공하는 swap이 클래스 및 클래스 템플릿에 납득할만한 효율을 보이면 아무것도 하지 않는다.

  • 표준 swap을 호출하게 될 것이다.

표준 swap의 효율성이 느리게 동작할 여지가 있다면 public swap 멤버함수를 제공해야 한다.

  • 이 함수는 예외를 던져서는 안된다.
    • swap을 진짜 쓸모 있게 응용하는 방법들 중에 클래스가 강력한 예외 안전성 보장을 제공하도록 도움을 주는 방법이 있기 때문이다.
  • 멤버함수 swap을 제공했으면, 멤버를 호출하는 비멤버 swap도 제공해야 한다.
  • 새로운 클래스를 만들면 해당 클래스에 대해서 std::swap특수화 버전을 준비한다.

사용자 입장에서 swap을 호출할 때는, std::swap에 대한 using 선언 후에 네임스페이스 한정 없이 swap을 호출한다.

  • swap을 호출하되, 네임스페이스 한정자를 붙이지 않는다.
template<typename T>
void doSomething(T& obj1, T& obj2)
{
    using std::swap;
    swap(obj1, obj2);
}