队列和堆栈中的交换函数：它是复制每个元素还是交换地址？ C++

Question

我一直在研究队列和堆栈，作为练习，我尝试使用另一个（堆栈与队列和队列与堆栈）来实现它们。可以使用 1 个队列或 1 个堆栈来完成此操作，但我目前使用 2 个队列或堆栈来完成。创建push()函数时，由于有2个队列/堆栈，每次使用后其中一个队列/堆栈被填满，另一个则没有。 （例如：在第一个push（）中q1为空q2在下一个push（）中填充q1已填充q2为空）在push（）函数结束时，我需要交换它们，以便我始终可以使用相同的队列/堆栈用于其他操作。

我想知道的是，如果我使用 std::swap() 函数，它是复制每个元素来交换队列/堆栈还是只是交换地址。

目前，我只是使用了 p1 和 p2 指针并交换了它们的值，但这样做我必须在整个代码中继续使用所述指针，如下所示。我问这个问题是因为如果 std::swap() 函数正在更改地址，我可以简单地使用它而不用担心指针。

private:
    queue<int> q1, q2;
    queue<int>* p1 = &q1;
    queue<int>* p2 = &q2;
public:
    MyStack() {
        //constructor
    }
    
    void push(int x) {
        (*p2).push(x);
        while(!(*p1).empty())
        {
            (*p2).push((*p1).front());
            (*p1).pop();
        }

        //swap
        queue<int>* temp = p1;
        p1 = p2;
        p2 = temp;

    }

这是一个小练习，所以到处都有指针只是一个小小的不便，但在一个更大的项目中，我可以通过使用 std::swap() 来节省时间，而不是使用这么多指针或实现我自己的交换函数（如果它交换地址）交换元素本身。

Answer 1

我手动测试了队列的地址，在调用

swap(q1, q2)

和

q1.swap(q2)

函数后，地址保持不变，因此交换函数没有交换指针，因此交换函数的工作方式不同。

编译器：g++ (GCC) 13.2.1 20230801

代码：-

queue<int> q1;
queue<int> q2;

q1.push(1);
q2.push(4); q2.push(2);

auto x = &q1;
auto y = &q2;
cout << "before \n";
cout << x << endl;
cout << y << endl;
cout << "sizes: q1: " << q1.size() << " " << "q2: " << q2.size() << endl;
cout << "after\n";
swap(q1, q2);
x = &q1;
y = &q2;
cout << x << endl;
cout << y << endl;
cout << "sizes: q1: " << q1.size() << " " << "q2: " << q2.size() << endl;

输出

之前 0x7ffd9a272720 0x7ffd9a272770 尺寸： q1: 1 q2: 2 后 0x7ffd9a272720 0x7ffd9a272770 尺寸：q1：2 q2：1