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提高安全性，优雅实现拷贝与交换：C++中的Copy-and-Swap惯用法

2024-05-03 15:13 由 架构师老卢 发表于 #后端开发

 

概述：拷贝并交换（Copy-and-Swap）是C++编程中的惯用法，用于实现赋值操作符和确保异常安全的拷贝构造函数。其核心思想是通过拷贝构造函数创建临时副本，再通过交换确保操作的异常安全性。这种方法在C++11之前和之后都适用，但在C++11中，移动语义和右值引用的引入使得实现可以更加高效。

拷贝并交换（Copy-and-Swap）是一种C++编程中的惯用法，通常用于实现赋值操作符和确保异常安全的拷贝构造函数。它的基本思想是使用拷贝构造函数创建临时副本，然后通过交换临时副本和当前对象的内容来确保异常安全。

#include <iostream>
#include <algorithm> // For std::swap

class MyClass {
public:
    // 构造函数和其他成员函数的实现...

    // 拷贝构造函数
    MyClass(const MyClass& other) : data(new int(*other.data)) {}

    // 拷贝并交换
    friend void swap(MyClass& first, MyClass& second) noexcept {
        using std::swap;
        swap(first.data, second.data);
    }

    // 赋值操作符
    MyClass& operator=(MyClass other) {
        swap(*this, other); // 利用拷贝构造函数创建临时副本
        return *this;
    }

    // 析构函数
    ~MyClass() {
        delete data;
    }

private:
    int* data;
};

int main() {
    MyClass obj1;
    MyClass obj2 = obj1; // 调用拷贝构造函数
    MyClass obj3;
    obj3 = obj1; // 调用赋值操作符

    return 0;
}

在这个例子中，swap函数实现了交换两个对象的数据成员，而赋值操作符则利用拷贝构造函数创建了传入对象的临时副本，再通过交换确保了异常安全性。这种做法在C++11之前和之后基本一致，但在C++11引入了移动语义和右值引用，可以进一步优化实现。

 

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