深思通过异或运算交换两个变量

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平常编程的时候交换两个数的需求很常见，比如说冒泡排序里面的位置交换，我们一般都会使用下面这种方法：

public void swap(int a, int b){
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

最近右发现一个抖机灵的方法，看着逼格很高：

public void swap(int a, int b){
	a = a ^ b;
	b = a ^ b;
	a = a ^ b;
}

有没有很高大上的感觉，看着就比第一种方法厉害，还省略了中间变量，嗯，厉害。

先回忆一下异或运算是“同0异1”，其实现主要是基于异或运算如下的性质¹：

1.任意一个变量X与其自身进行异或运算，结果为0，即X^X=0

2.任意一个变量X与0进行异或运算，结果不变，即X^0=X

3.异或运算具有可结合性，即a ^ b ^ c =（a ^ b）^ c=a ^ （b ^ c）

4.异或运算具有可交换性，即a ^ b = b ^ a

过程分析：
1、a = a ^ b，a的结果就是a ^ b
2、b = a ^ b，得到（a ^ b）^ b = a ^ (b ^ b) = a ^ 0 = a
3、a = a ^ b，得到（a ^ b） ^ a = （a ^ a）^ b = b

要注意的是当a与b相等时，该方法并不适用

到这里，各位是不是心里就在想，哈哈，有了这个方法以后遇到交换的我就用它了，剩下了中间变量的空间，而且貌似异或运算效率也更高一点的样子，重点是别人一看就觉得你写的代码有水平啊，有没有，划重点。（我当时心里也是这么想的。。。）但是！！！

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第一种中间变量方式生成的汇编代码是这样的²：

movl        b, %eax    ;将b从内存载入到寄存器eax
movl        a, %edx    ;将a从内存载入到寄存器edx
movl        %eax, a    ;将eax的内容存入到内存a中
xorl        %eax, %eax ;将eax清零
movl        %edx, b    ;将edx的内容存入到内存b中

第二种异或交换生成的汇编代码是这样的：

movl        b, %eax       ;将b从内存载入寄存器eax
movl        a, %ecx       ;将a从内存载入寄存器ecx
movl        %eax, %edx    ;将eax的值保存到edx中
xorl        %ecx, %edx    ;ecx与edx异或
xorl        %edx, %eax    ;edx与eax异或
xorl        %eax, %edx    ;eax与edx异或
movl        %eax, b       ;将eax的值存入到内存b中
xorl        %eax, %eax    ;将eax置0：设置返回值，与上例中一样
movl        %edx, a       ;将edx的值存入到内存a中

乍一看，貌似异或交换对于计算机来讲，更不容易理解。实际却是如此。

结论：总的来说第一种方法中间变量交换方式是最通用、可读性最高、效率比较高的一种方法，而且能够适用于任何类型，项目的可读性与健壮性也是我们在日常编码中需要考虑到的，所以还是建议不抖这个机灵了。

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1. 参考链接：异或运算实现两个数的交换 ↩︎

2. 参考链接：两个变量交换的扩展思考 ↩︎