不一样的数值交换

#include <stdio.h>

void swap1(int& a, int& b)
{
    int temp = a; //使用局部变量 temp 完成交换
    a = b;
    b = temp;
};

这段代码是用临时变量+引用参数实现交换，是最稳妥的写法。但是

将数a、b的值进行交换，并且不使用任何中间变量。

无中间变量两种写法：

1. 加减法（存在溢出风险）

void swap(int &a, int &b)

{

a = a + b;

b = a - b;

a = a - b;

}

2. 异或法（推荐，无溢出，但a、b不能是同一个变量）

void swap(int &a, int &b)

{

a ^= b;

b ^= a;

a ^= b;

}

int main(void)
{
	int a1 = 1, b1 = 2;
	int a2 = 3, b2 = 4;
	int a3 = 5, b3 = 6;
	int a = 2147483647, b = 1;

	swap1(a1,b1);	//测试使用临时变量进行交换的版本
	swap2(a2,b2);	//测试使用加减运算进行交换的版本
	swap3(a3,b3);	//测试使用异或运算进行交换的版本

	printf("after swap...\n");
	printf("a1 = %d, b1 = %d\n", a1, b1);
	printf("a2 = %d, b2 = %d\n", a2, b2);
	printf("a3 = %d, b3 = %d\n", a3, b3);

	swap2(a, b);
	printf("a = %d, b = %d\n", a, b);

	return 0;
}

总结：本例分别用临时变量、加减运算、异或运算三种方式实现数值交换。swap1 借助临时变量，逻辑直观安全；swap2 利用加减法，但存在整数溢出风险；swap3 依靠异或，无需额外变量，但不能处理相同地址变量。C 语言值传递特性下，直接传参无法修改主函数变量，需传入指针才能完成交换。

三种 swap 对比小结

1. swap1（临时变量）：最稳妥，无溢出、无同地址清零问题，工程首选
2. swap2（加减）：无额外变量，但有溢出 + 同地址清零风险，只适合确定相加不会越界场景
3. swap3（异或）：无溢出，但是同地址会清零，不能传入同一变量地址

swap3（异或）：无溢出，但同地址会清零，需要加 if (x==y) 判断，给出优化后的 swap3函数

#include <stdio.h>

void swap3(int *x, int *y)
{
    if (x == y)
    {
        return;
    }
    *x = *x ^ *y;
    *y = *x ^ *y;
    *x = *x ^ *y;
}

int main(void)
{
    int a3 = 5, b3 = 6;
    swap3(&a3, &b3);
    printf("a3=%d, b3=%d\n", a3, b3);

    int num = 100;
    swap3(&num, &num); // 传入相同地址，不会破坏数据
    printf("num=%d\n", num);
    return 0;
}