Що таке власна функція swap і як вона працює?
Для обміну значення між двома змінними
Якщо ви займаєтеся програмуванням на С++, ймовірно, ви вже зустрічалися з потребою обміну значеннями змінних. Це може здаватися простим завданням, проте іноді виникають ситуації, коли стандартної функції недостатньо. Тоді варто використовувати власну функцію swap.
З’ясуймо, що це за функція та коли вона може бути корисною.
Що таке власна функція swap?
У програмуванні функцію swap використовують для обміну значеннями між двома змінними. У мові С++ вже існує вбудована реалізація std::swap, проте власна функція може знадобитися для роботи з нестандартними даними.
Ось як це працює
Уявімо, що змінні a і b мають значення 5 і 10 відповідно. Якщо потрібно, щоб змінна a прийняла значення 10, а b –– 5, можна застосувати функцію swap. Власна функція swap працює за принципом тимчасового збереження одного з елементів, щоб не втратити його значення:
void swap(int &a, int &b) {
int temp = a; // Зберігаємо значення a
a = b; // Присвоюємо a значення b
b = temp; // Присвоюємо b збережене значення a
}
Чим власна функція swap відрізняється від std::swap?
Відмінність між двома варіантами swap полягає у декількох моментах:
- Гнучкість: власну функцію можна написати з урахуванням специфічних потреб проєкту. Вбудована функція –– універсальна, тому може працювати із загальними випадками.
- Типи даних: власна функція підтримує тільки ті типи даних, які визначено розробником, а стандартну можна використати для різних об’єктів.
- Оптимізація та надійність: бібліотечна функція оптимізована для різних ситуацій і її активно використовують розробники. А під час написання власної функції треба передбачити багато сценаріїв застосування і зважати на специфіку проєкту.
В яких випадках не потрібна власна функція swap?
Можна застосовувати функцію з бібліотеки замість власної, коли:
- для проєкту продуктивність є критично важливою — стандартна функція використовує найкращі практики оптимізації, тому зробить ваш код ефективнішим;
- ви працюєте з шаблонами й даними різних типів — для власної функції треба вручну прописувати всі типи даних, з якими відбуватиметься обмін;
- ви хочете спростити код — зазвичай стандартні функції коротші, тож зменшують кількість коду та скорочують витрати часу.
Тому здебільшого заміна власної функції swap на вбудовану є виправданою.
Для чого застосовують власну функцію swap?
Власна функція потрібна, якщо робота стандартної функції не підтримує вимоги проєкту.
1. Специфічне завдання
Якщо ваша програма вимагає специфічних умов для обміну значень, які не враховує стандартна функція, варто залишити власну функцію swap. Наприклад, коли під час обміну мають виконуватися додаткові функції або коли структура має багато метрик, які вимагають багато часу та ресурсів для обчислення. Власна функція дає змогу підходити більш гнучко до розв’язання поставлених завдань.
2. Нестандартні типи даних
Вбудованої функції може бути недостатньо, якщо у проєкті використовують незвичні типи чи структури даних, наприклад, з атрибутами, що можуть потребувати іншого підходу до обміну та врахування структурних особливостей.
3. Використання ідіоми copy-and-swap
Для роботи з оператором присвоєння спочатку створюють копію об’єкта, а далі swap змінює місцями дані між оригінальним об’єктом та копією. Стандартна функція std::swap залучає конструктор копіювання та оператор присвоєння, тому в цьому разі оператор присвоєння намагатиметься викликати сам себе і стане причиною помилки.
4. Навчальний проєкт
Створення власної функції swap буде корисним для новачків. Це допоможе навчитися кодувати й зрозуміти основи алгоритмів, структури даних та управління змінними.
Отже, власну функцію swap застосовують для навчання або на реальному проєкті тоді, коли стандартна не виправдовує очікувань. Використання такої функції є досі актуальним через індивідуальний підхід до ситуації, коли потрібно взяти до уваги особливості структури або алгоритму.
