小朋友学C语言（25）：两数交换

（一）

#include <stdio.h>int main(){    int a = 10;    int b = 5;    printf("Before swap: a = %d, b = %d\n", a, b);    int temp = a;    a = b;    b = temp;    printf("After swap: a = %d, b = %d\n", a, b);    return 0;}

运行结果：

Before swap: a = 10, b = 5After swap: a = 5, b = 10

分析：temp = a，这里等号表示赋值。左边的temp表示变量，右边的a表示a的值。
只能把一个常量（a的值）赋值给变量（temp）。
不要理解成是把变量a赋值给变量temp。因为变量不能赋值给变量。
temp = a，得到temp = 10
a = b，得到a = 5
b = temp，得到 b = 10

（二）

#include <stdio.h>int main(){    int a = 10;    int b = 5;    printf("Before swap: a = %d, b = %d\n", a, b);    a ^= b;    b ^= a;    a ^= b;    printf("After swap: a = %d, b = %d\n", a, b);    return 0;}

运行结果：

Before swap: a = 10, b = 5After swap: a = 5, b = 10

分析：请用笔和纸计算下面三个式子的值
a ^= b（等价于a = a ^ b。表示先求a和b的异或结果，再把结果赋值给a。)
b ^= a（等价于b = b ^ a）
a ^= b（等价于a = a ^ b）

（三）

#include <stdio.h>int main(){    int a = 10;    int b = 5;    printf("Before swap: a = %d, b = %d\n", a, b);    a = a + b;    b = a - b;    a = a - b;    printf("After swap: a = %d, b = %d\n", a, b);    return 0;}

运行结果：

Before swap: a = 10, b = 5After swap: a = 5, b = 10

分析：请口算或用纸笔计算下面三个式子：
a = a + b;
b = a - b;
a = a - b;

（四）注意

如果数很大的话，采用（三）中的方法，a = a + b这一步，有可能发出内存溢出现象

#include <stdio.h>int main(){    int a = 2147483647;    int b = 1;    printf("Before swap: a = %d, b = %d\n", a, b);    a = a + b;    printf("After addition: a = %d\n", a);    b = a - b;    a = a - b;    printf("After swap: a = %d, b = %d\n", a, b);    return 0;}

运行结果：

Before swap: a = 2147483647, b = 1After addition: a = -2147483648After swap: a = 1, b = 2147483647

这里a + b得到的竟然是一个负数！这是什么回事呢？
这跟整型的取值范围有关。int类型占4个字节，也就是32位。
最左边那位为符号，0代表正号，1代表负号。

二进制 十进制 00000000,00000000,00000000,00000001 1 10000000,00000000,00000000,00000001 -1 01111111,11111111,11111111,11111111 2147483647 1111111,11111111,11111111,11111111 -2147483647 00000000,00000000,00000000,00000000 0 10000000,00000000,00000000,00000000 这是多少呢?

这里10000000,00000000,00000000,00000000相当于十进制的多少呢？是-0吗？
如果是-0的话，因为0无所谓正负，-0就是0，这会导致计算机里面有两种方式表示0。这是不允许的。那么这个数到底表示多少呢？
事实上，这个数很特殊。最左边的1不仅表示负号，还参与了运算

  10000000,00000000,00000000,00000000
= - 2 ^ 31
= - 2147483648
这样，程序中a = a + b得到了负数就好理解了。
接下来因为减掉之后，数变小了，又变回正常的正数了。

从这里可以看出，int类型的取值范围为[-2147483648, 2147483647], 即[-2^31, 2^31-1]

（五）结论

（1）使用（三）中的方法交换两数后，如果数很大的话 ，中间a = a + b有可能得到错误的值，但最终的结果是正确的。
（2）如果数很大的话，比如a = 2147483647; b = 1;a = a + b的期望结果是214748364，但是因为这个数不在int的取值范围内，所以得到了一个负数。这个叫做内存溢出（可联想为：米缸装满了，再也装不进去，继续装的话，米就会溢出来了）。
内存溢出是一种程序漏洞，有可能被黑客所利用并攻击（可联想为：米被老鼠吃了）。
所以，建议不要使用（三）中的方法来交换两个数。

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