谜题7：互换内容

下面的程序使用了复合的异或赋值操作符，它所展示的技术是一种编程习俗。那么它会打印出什么呢？
public class CleverSwap{
public static void main(String[] args){
int x = 1984; // (0x7c0)
int y = 2001; // (0x7d1)
x^= y^= x^= y;
System.out.println("x= " + x + "; y= " + y);
}
}
就像其名称所暗示的，这个程序应该交换变量x 和y 的值。如果你运行它，就会发现很悲惨，它失败了，打印的是x = 0; y = 1984。
交换两个变量的最显而易见的方式是使用一个临时变量：
int tmp = x;
x = y;
y = tmp;
很久以前，当中央处理器只有少数寄存器时，人们发现可以通过利用异或操作符（^）的属性(x ^ y ^ x) == y 来避免使用临时变量：
x = x ^ y;
y = y ^ x;
x = y ^ x;
这个惯用法曾经在C 编程语言中被使用过，并进一步被构建到了C++中，但是它并不保证在二者中都可以正确运行。但是有一点是肯定的，那就是它在Java 中肯定是不能正确运行的。
Java 语言规范描述到：操作符的操作数是从左向右求值的。为了求表达式 x ^=expr 的值，x 的值是在计算expr 之前被提取的，并且这两个值的异或结果被赋给变量x。在CleverSwap 程序中，变量x 的值被提取了两次——每次在表达式中出现时都提取一次——但是两次提取都发生在所有的赋值操作之前。
下面的代码段详细地描述了将互换惯用法分解开之后的行为，并且解释了为什么产生的是我们所看到的输出：
// Java 中x^= y^= x^= y 的实际行为
int tmp1 = x ; // x 在表达式中第一次出现
int tmp2 = y ; // y 的第一次出现
int tmp3 = x ^ y ; // 计算x ^ y
x = tmp3 ; // 最后一个赋值：存储x ^ y 到 x
y = tmp2 ^ tmp3 ; // 第二个赋值：存储最初的x 值到y 中
x = tmp1 ^ y ; // 第一个赋值：存储0 到x 中
在C 和C++中，并没有指定表达式的计算顺序。当编译表达式x ^= expr 时，许多C 和C++编译器都是在计算expr 之后才提取x 的值的，这就使得上述的惯用法可以正常运转。尽管它可以正常运转，但是它仍然违背了C/C++有关不能在两个连续的序列点之间重复修改变量的规则。因此，这个惯用法的行为在C 和C++中也没有明确定义。
为了看重其价值，我们还是可以写出不用临时变量就可以互换两个变量内容的Java 表达式的。但是它同样是丑陋而无用的：
// 杀鸡用牛刀的做法，千万不要这么做！
y = (x^= (y^= x))^ y ;
这个教训很简单：在单个的表达式中不要对相同的变量赋值两次。表达式如果包含对相同变量的多次赋值，就会引起混乱，并且很少能够执行你希望的操作。即使对多个变量进行赋值也很容易出错。更一般地讲，要避免所谓聪明的编程技巧。
它们都是易于产生bug 的，很难以维护，并且运行速度经常是比它们所替代掉的简单直观的代码要慢。
语言设计者可能会考虑禁止在一个表达式中对相同的变量多次赋值，但是在一般的情况下，强制执行这条禁令会因为别名机制的存在而显得很不灵活。例如，请考虑表达式 x = a[i]++ - a[j]++，它是否递增了相同的变量两次呢？这取决于在表达式被计算时i 和j 的值，并且编译器通常是无法确定这一点。