STL排序是使用交換還是二進制復制？

Question

我很難找到一個好的答案。 出於某種原因，我認為STL排序將使用swap實現以更好地支持復雜類型，但是當我最終挖掘代碼時，它似乎實際上正在進行二進制復制。 有人能證實嗎？ 我猜二進制副本實際上更適合交換。

問題 ：是否使用交換實現了任何STL算法或容器操作？ （顯然在std::swap之外。）我想知道何時為復雜類型實現我自己的交換是謹慎的。

編輯：我問的原因是你是否有類似的東西：

class MyClass {
  vector<int> vec_data;
  int a;
  int b;
}
vector<MyClass> my_vec;
sort(my_vec.begin(), my_vec.end(), MyCustomCompare);

我想確保排序不是調用向量的復制構造函數，如果調用MyData的默認復制構造函數，就會發生這種情況。 因此我的問題是排序調用交換，復制分配等？

Answer 1

不，來自C ++標准庫的std::sort不允許對具有非平凡復制/賦值運算符的對象執行二進制復制。 我不明白為什么它不能在具有普通復制/賦值運算符的對象上進行二進制復制。 考慮這個對象：

class Explosive {
    Explosive* const self;
public:
    Explosive() :self(this) {}
    Explosive(const Explosive&) :self(this) {}
    ~Explosive() {assert(this==self);}
    Explosive& operator=(const Explosive& rhs) {
        assert(this==self && rhs.self==&rhs); 
        return *this;
    }
    bool operator<(const Explosive& rhs) const 
    {return std::less<Explosive*>(self,rhs.self);}
};

保證C ++算法不會引發斷言，這意味着二進制副本無效。

Answer 2

我之前見過std::copy在GNU libstdc ++中使用memmove ，具體取決於元素類型是否 為POD has_trivial_assignment_operator 。 在這里查看來源 ：

template<typename _Tp>
   inline _Tp*
   __copy_trivial(const _Tp* __first, const _Tp* __last, _Tp* __result)
   {
      std::memmove(__result, __first, sizeof(_Tp) * (__last - __first));
      return __result + (__last - __first);
   }

至少在SGI中， rotate ， reverse ， swap_ranges ， random_shuffle ， partition ， next_permutation都使用swap 。

見http://www.sgi.com/tech/stl/stl_algo.h

此外，第25.4.1.1節中特別提到了std::sort的c ++ 11標准文檔：

要求 ： RandomAccessIterator應滿足ValueSwappable （17.6.3.2）的要求。 *first的類型應滿足MoveConstructible （表20）和MoveAssignable （表22）的要求。

現在§17.6.3.2包含：

當且僅當以下情況時，對象t可與對象u交換：

• 當在下面描述的上下文中計算時swap(t, u)表達式swap(t, u)和swap(u, t)是有效的
• 這些表達式具有以下效果：
  • 由t引用的對象具有由u和最初持有的值
  • u引用的對象具有最初由t保持的值。

評估swap(t, u)和swap(u, t)的上下文應確保在候選集上通過重載解析（13.3）選擇名為“swap”的二進制非成員函數，該候選集包括：

• （20.2）和中定義的兩個交換函數模板
• 由參數依賴查找（3.4.2）生成的查找集。

Answer 3

這取決於您的STL實現。 GCC STL實現使用introsort和插入排序的組合。 似乎將在introsort循環中調用std::swap （或您的特化），但插入排序不會調用它。

如果你沒有std::swap ，那么默認的std::swap實現將使用臨時副本來實現swap。

它不使用二進制副本（某些POD類型除外，它們可能具有隱藏在STL庫深處的特化）。

此外，在C ++ 0x中，插入排序似乎可能會使用移動語義（rvalue references）。

Answer 4

它交換，但由於它是一個模板函數，它可能會內聯交換代碼。 如果它是一個簡單類型，編譯器可以選擇將二進制交換作為優化。