C++11中自定义swap方法的可行性及适用场景探讨

在C++11引入移动语义之后，多数场景下我们其实不需要手动实现swap方法，但也存在必须自定义的例外情况。我梳理了一下，只有两种场景下需要我们手动提供自定义swap：

• 类型未提供移动语义（更准确地说，是未提供移动赋值运算符——实际开发里常遇到类有移动构造函数，但偏偏缺失移动赋值的情况）；
• 类的移动构造函数和/或移动赋值运算符存在不期望的副作用，而swap操作不需要触发这些额外逻辑。

给大家举个实际场景的例子：

class remote_connection {
private:
    // 管理远程连接的句柄
    int conn_handle = -1;
public:
    remote_connection() = default;
    explicit remote_connection(int handle) : conn_handle(handle) {}
    
    // 移动赋值运算符带有额外的远程通知逻辑，这是swap不需要的
    remote_connection& operator=(remote_connection&& other) noexcept {
        if (this != &other) {
            if (conn_handle != -1) {
                close_connection(conn_handle);
                notify_remote_disconnect(conn_handle); // 通知远程端断开，swap时没必要执行这个
            }
            conn_handle = other.conn_handle;
            other.conn_handle = -1;
        }
        return *this;
    }
    
    // 自定义swap，绕过移动赋值的额外逻辑
    friend void swap(remote_connection& lhs, remote_connection& rhs) noexcept {
        using std::swap;
        swap(lhs.conn_handle, rhs.conn_handle);
        // 仅交换内部句柄，不会触发远程通知
    }
    
    // 辅助函数的占位实现
    void close_connection(int handle) { /* 实际关闭连接的逻辑 */ }
    void notify_remote_disconnect(int handle) { /* 通知远程端的逻辑 */ }
};

在这个例子里，remote_connection的移动赋值会在转移资源时通知远程端断开，但swap只是交换两个对象的内部资源，完全不需要触发这个通知行为——这时候自定义swap就很有必要，能避免不必要的远程交互。另外，如果这个类没有提供移动赋值运算符，默认的swap会依赖拷贝操作，效率会很低，这时候自定义swap也能大幅提升性能。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者sergs