std::exchange

在标头 `<utility>` 定义
template< class T, class U = T > T exchange( T& obj, U&& new_value );		(C++14 起) (C++20 前)
template< class T, class U = T > constexpr T exchange( T& obj, U&& new_value );		(C++20 起) (C++23 前)
template< class T, class U = T > constexpr T exchange( T& obj, U&& new_value ) noexcept(/* see below */);		(C++23 起)

以 new_value 替换 obj 的值，并返回 obj 的旧值。

参数

obj	-	要替换值的对象
new_value	-	要赋给 `obj` 的值
类型要求
- `T` 必须符合可移动构造 (MoveConstructible) 的要求。而且必须能移动赋值 `U` 类型对象给 `T` 类型对象

返回值

obj 的旧值

异常

（无）	(C++23 前)
`noexcept` 说明： noexcept( std::is_nothrow_move_constructible_v<T> && std::is_nothrow_assignable_v<T&, U> )	(C++23 起)

可能的实现

template<class T, class U = T>
constexpr // C++20 起
T exchange(T& obj, U&& new_value) noexcept(
    std::is_nothrow_move_constructible<T>::value && std::is_nothrow_assignable<T&, U>::value
)
{
    T old_value = std::move(obj);
    obj = std::forward<U>(new_value);
    return old_value;
}

注解

能在实现移动赋值运算符和移动构造函数时使用此函数：

struct S
{
  int n;
 
  S(S&& other) noexcept : n{std::exchange(other.n, 0)}
  {}
 
  S& operator=(S&& other) noexcept 
  {
    if(this != &other)
        n = std::exchange(other.n, 0); // 移动 n ，并于 other.n 留下零
    return *this;
  }
};

功能特性测试宏	值	标准	备注
`__cpp_lib_exchange_function`	201304L	(C++14)	`std::exchange`

示例

运行此代码

#include <iostream>
#include <utility>
#include <vector>
#include <iterator>
 
class stream
{
  public:
 
   using flags_type = int;
 
  public:
 
    flags_type flags() const
    { return flags_; }
 
    /// 以 newf 替换 flags_ 并返回旧值。
    flags_type flags(flags_type newf)
    { return std::exchange(flags_, newf); }
 
  private:
 
    flags_type flags_ = 0;
};
 
void f() { std::cout << "f()"; }
 
int main()
{
   stream s;
 
   std::cout << s.flags() << '\n';
   std::cout << s.flags(12) << '\n';
   std::cout << s.flags() << "\n\n";
 
   std::vector<int> v;
 
   // 因为第二模板形参有默认值，故能以花括号初始化列器表为第二参数。
   // 下方表达式等价于 std::exchange(v, std::vector<int>{1,2,3,4});
 
   std::exchange(v, {1,2,3,4});
 
   std::copy(begin(v),end(v), std::ostream_iterator<int>(std::cout,", "));
 
   std::cout << "\n\n";
 
   void (*fun)();
 
   // 模板形参的默认值亦使得能以通常函数为第二参数。
   // 下方表达式等价于 std::exchange(fun, static_cast<void(*)()>(f))
   std::exchange(fun,f);
   fun();
}

输出：

0
0
12
 
1, 2, 3, 4, 
 
f()

参阅

swap	交换两个对象的值 (函数模板)
atomic_exchangeatomic_exchange_explicit (C++11)(C++11)	原子地以非原子实参的值替换原子对象的值，并返回该原子对象的旧值 (函数模板)

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