swap函数 的几种实现与比较

前沿

swap函数 用于交换 a ,b 两个数。实现方法大同小异，其中不乏有好多版本，现在就其性能和可读性略作分析。不对指出还望指正。。

探讨：

其中的函数原型是:

(1) void swap(int &a,int &b);传引用(2)void swap(int *a,int *b);传地址

下面就第二个函数原型分析，代码如下：

    #include <stdio.h>      #include <stdlib.h>      /**         使用中间变量tmp     */      void swap(int *a,int *b)      {          int tmp = *a;          *a = *b;          *b = tmp;      }      /**         使用加减法计算     */      void swap1(int *a,int *b)      {          *a = (*a) + (*b) ;          *b = (*a) - (*b);          *a = (*a) - (*b) ;      }      /**         使用乘除法计算     */      void swap2(int *a,int *b)      {          *a = (*a)*(*b) ;          *b = (*a) / (*b);          *a = (*a) / (*b) ;      }      /**         使用异或运算     */      void swap3(int *a,int *b)      {          *a = *a^*b;          *b = *a^*b;          *a = *a^*b;          //可以这么写：        *a^=*b^=*a^=*b;    }      int main(void)      {          int a=2,b=3;          printf("start a:%d , b:%d\n",a,b);          swap(&a,&b);          printf("swap a:%d , b:%d\n",a,b);          a=2;b=3;          swap1(&a,&b);          printf("swap1 a:%d , b:%d\n",a,b);          a=2;b=3;          swap2(&a,&b);          printf("swap2 a:%d , b:%d\n",a,b);          a=2;b=3;          swap3(&a,&b);          printf("swap3 a:%d , b:%d\n",a,b);          return 0;      }      /**     运行结果：     start a:2 , b:3     swap a:3 , b:2     swap1 a:3 , b:2     swap2 a:3 , b:2     swap3 a:3 , b:2     */  

实现：

这里总结了4个swap（）函数的实现方法，前三个我就不详细说了，分别用了：中间变量法，加减法，乘除法。相信我不说大家也能看得懂。我主要说一下第四种方法——异或法。这里的异或法是利用了高等数学中的知识：对任意数 A ，B ，C（1）A ^ 0 = A（2）A ^ A = 0（3）(A ^B)^C=A^(B^C)（4）A^B = B^A这三条常识：我们看到函数swap3（）中，我们姑且将这两个参数成为a,b第一句 a = a^b; 咱们让 c =a^b;第二句 b = a^b;其时就是 b = c^b =a^(b^b)=a^0=a;第三句 a = a^b;其时就是 a = c^b =a^b^a=b^(a^a)=b^0=b;这样就给交换过来了。。。。。

分析：

性能分析：    （1）空间性能    （2）时间性能    这其实没啥说的    空间性能上swap（）浪费一个int 空间，其他没有空间开销。    时间性能上，虽然说都是执行3条语句，但是与语句不一样，效率上 ：位运算>加减>乘除 （大致上是这样，具体情况还得具体分析）    所以swap3（）技高一筹。。。。。。稳定性：    是不是这几个函数一定正确？？？呵呵。这可不一定，参数是int类型    swap1（） swap2（）  你想想看。。可能造成溢出的。。    事实的确是这样 当a =2100000001 b=2100000002    你试一下。。呵呵。。swap（） 和swap3（）依然坚挺。。而swap1（） ，swap2（） 。。。完了。。可读性：    swap（）当之无愧是最好的。。可读性是最好的。。

总结：

综上所述：建议大家使用swap3（异或） ，swap（中间变量）。。。