异或运算可以达到交换两数的目的,代码如下:
void swap(int &a, int &b) { a = a^b; b = a^b; a = a^b; }
但不推荐使用这种方式,附上常用的临时变量方法对比说明。
临时变量方法:
void swap(int &a, int &b) { int tmp = a; a = b; b = tmp; }
对于临时变量法,每次赋值只要读取一个变量的值到寄存器,然后再从寄存器写回到另一个变量中即可,前后涉及两次内存写入操作;但是对于异或运算操作,每次都需要读取两个数据到寄存器中,再进行运算操作,之后把结果写回到变量中,前后共需要三次内存写入操作。另外一点,异或操作的代码可读性差。
如果使用C语言实现上述两种方法,并用gcc编译器编译,可以使用命令 gcc -S swap.c 查看相应的汇编代码,临时变量法代码行数更少,另外使用 gcc 编译器时,用异或运算交换数组会出错,参见链接。
在不引入临时变量的基础上,交换两数的值还可以使用三次加减法,代码如下:
void swap(int &a, int &b) { a = a + b; b = a - b; a = a - b; }
这种方式同样需要三次内存写入操作,同时代码可读性也较差。
最后附上两张三种方法编译后对应汇编代码对比图(平台:Ubuntu14.04,gcc 4.8.4),图中 swap1.c 文件对应临时变量法,swap2.c 文件对应加减方法,swap3.c 文件对应异或方法。可以看到,临时变量法编译出的汇编代码量最少即效率更高,加减法和异或方法的区别仅仅是计算方式不同而已,操作步骤是一致的。
图1: 临时变量法和加减法汇编代码对比,点击图片查看大图。
图2: 异或方法和加减法汇编代码对比,点击图片查看大图。
原文地址:https://tangxuan1023.github.io/2018/02/09/%E4%BA%A4%E6%8D%A2%E4%B8%A4%E6%95%B0%E7%9A%84%E5%80%BC/#more