交换操作

通常定义交换，需要一次拷贝和两次赋值：

Hasptr temp = v1;	//创建v1的一个临时副本
v1 = v2;		 //将v2赋值给v1
v2 =temp;		//将保存v1的值赋予v2

拷贝一个类值的 Hasptr 会分配一个新的 string 并将其拷贝到 Hasptr 指向的位置，但是更希望 swap 是交换指针，而不是分配 string 的新副本：

string &temp = v1.ps;
v1.ps = v2.ps;
v2.ps = temp.ps;

可以在类上自定义一个版本的 swap：

class HasPtr{
	friend void swap(HasPtr &lhs,HasPtr &rhs);
}

inline swap(HasPtr&,HasPtr&)
{
	using std::swap;
	swap(lhs.ps,rhs.ps);	//交换指针，而不是string的数据
	swap(lhs.i;rhs.i);	//交换int成员
}

与拷贝控制成员不同， swap 并不是必要的。但是，分配了资源的类，定义 swap 可能是一种很重要的优化手段。

赋值运算符中使用 swap

定义了 swap 的类通常用 swap 来定义它们的赋值运算符，这些运算符使用了一种名为拷贝并交换的技术，这种技术将左侧运算对象与右侧运算对象的一个副本进行交换。

rhs 是按值传递的：

HasPtr& HasPtr::operator=(HasPtr rhs)
{
	//交换左侧运算对象和局部变量rhs的内容
	swap(*this,rhs);
	return *this;	//rhs 被销毁，从而delete了rhs中的指针
}

注意：

使用拷贝和交换的赋值运算符自动就是异常安全的，并且能正确处理自赋值。

动态内存管理类

某些类需要在运行时分配可变大小的内存空间，这种类通常可以使用标准库容器来保存它们的数据。但是，这个策略并不是对每一个类都适用：某些类需要自己进行内存空间分配，这些类一般来说必须定义自己的拷贝控制成员来管理所分配的内存。

实现一个 vector 的简化版本，只用于 string。

StrVec 的类设计

使用 allocator 来获得原始内存，由于 allocator 分配的内存是未构造的。所以添加新元素时，用 alloctor 的 construct 成员在原始内存中创建对象。

当删除一个元素时，使用 destroy 成员来销毁。

每个 StrVec 有三个指针成员指向其元素所使用的内存：

• elements，指向分配的内存中的首元素。
• first_free，指向最后一个实际元素之后的位置。
• cap，指向分配的内存末尾之后的位置。

StrVec 还有一个名为 alloc 的静态成员，其类型为 allocator<string>，alloc 成员分配 StrVec 使用的内存。

四个工具函数：

• alloc_n_copy 会分配内存，并拷贝一个给定范围中的元素。
• free 会销毁构造元素并释放内存。
• chk_n_alloc 保证 StrVec 至少有容纳一个新元素的空间，如果没有空间添加新元素，chk_n_alloc 会调用 reallocate 类分配更多的内存。
• reallocate 在内存用完时为 StrVec 分配新的内存。

StrVec 类定义

class StrVec
{
public:
	StrVec():elements(nullptr),first_free(nullptr),cap(nullptr){}
	StrVec(const StrVec&)
	StrVec& operator = (const StrVec&);
	~StrVec();
	void push_back(const std::string&);
	size_t size() const {return first_cap - elements;}
	size_t capacity() const {return cap - elements;}
	std::string *begin() const {return elements;}
	std::string *end()const  {return first_free;}

private:
	static std::allocator<std::string> alloc;
	void chk_n_alloc()
	{
		if(size() == capacity())
			reallocate();
	}
	std::pair<std::string*,std::string*> alloc_n_copy(const std::string*,const std::string*);
	void free();
	void reallocate();
	std::string *elements;
	std::string *first_free;
	std::string *cap;
}

void StrVec::push_back(const string& s)
{
	chk_n_alloc();	//确保有空间容纳新的元素
	alloc.construct(first_free++,s);	//在first_free指向的元素中构造s的副本，first_free递增
}

pair<string*,string*>
StrVec::alloc_n_copy()(const std::string* b,const std::string* e)
{
	//分配空间保存给定范围中的元素
	auto data =  alloc.allocate(e - b);
	//初始化并返回一个pair
	return {data,uninitialize_copy(b,e,data)};
}

void StrVec::free()
{
	if(elements)
	{
		//逆序销毁元素
		for(auto p =first_free;p!=elements;)
			alloc.destroy(--p);
		
		alloc.deallocate(elements,cap - elements);
	}
}

StrVec：：StrVec(const StrVec &s)
{
	auto newdata = alloc_n_copy(s.begin(),s.end());
	elements =  newdata.first;
	first_free = cap = newdata.second;
}

StrVec::~StrVec() { free(); }

StrVec& StrVec::operator= (const StrVec &rhs)
{
	auto data = alloc_n_copy(rhs.begin(),rhs.end());
	free();
	elements = data.first;
	first_free = cap = data.second;
	return *this;
}