浅谈c/c++中的swap( )函数

swap( )函数指用来交换两个变量的值的函数。

int swap(a, b)
{
	// switch the value of a and b.
    return 0;
}

使用 C/C++ 编程时，经常需要自己实现一下swap( )函数，在实现的时候可能会遇到的问题在这个blog里归纳总结一下。

1. 直接交换（典型错误）

例子如下

int swap(int a, int b)
{
	int tmp;
	tmp = a;
	a = b;
	b = tmp;
    return 0;
}

调用上面这个swap( )函数不会改变两个变量的值。 因为参数传递时传递的不是实参，而是实参的副本。因此，不会改变实参的值。

2. 使用指针进行交换

例子如下

#include <stdio.h>

int swap(int *a, int *b)
{
	int tmp = *a;
	*a = *b;
	*b = tmp;
    return 0;
}

int main(int argc, char const **argv)
{
    int x = 5, y = 10;
    int *ptr_x = &x;
    int *ptr_y = &y;
    swap(ptr_x, ptr_y);
    printf("x = %d\n", x);
    printf("y = %d\n", y);
    return 0;
}

操作两个变量的地址，可以方便地交换两个变量的值。

3. 使用引用进行交换（C++特性）

#include <iostream>

int swap(int& a, int& b)
{
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
    return 0;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    int i = 1, j = 2;
    swap(i, j);

    std::cout << "i = " << i << std::endl;
    std::cout << "j = " << j << std::endl;
    return 0;
}

毫无疑问，上述使用了引用的C++代码也可以实现变量值的交换。

既然讲到了引用，便讲一些“题外话”。
有时在看C++代码时，会看到一些类似下面这种的代码片段：

int function(int& a, const char t) {
	// do something
}

其中 int& a 是一个C++独有的特性，引用。
引用与取地址不同之处在于，引用一出现必须初始化，而指针却不需要。

在C++中，既有引用又有取地址，引用、取地址的符号相同(都是’ & ')
因此也很难区分。
但他们的区别其实可以用一句话概括：
和类型在一起的是引用，和变量在一起的是取址。

1）引用在赋值=的左边，而取地址在赋值的右边

比如

int a = 3；
int &b = a；        // 引用
int *p = &a;        // 取地址

2）和类型在一起的是引用，和变量在一起的是取址。

举例如上，以及下例：

int function(int &i)
{
	// do something.
}   // i is a reference.

3）对于std::vector，上面2条同样适合

vector<int> vec1(10,1);
// initialize vec1: 10 elements, every element's value is 1
vector<int> &vec2 = vec1; // vec2 is  reference to vec1
vector<int> *vec3 = &vec2; //vec3 is addresss of vec1 and vec2

另外，引用只是给变量起得别名，并不占据内存空间。
而指针一般需要占据四个字节的内存空间，并且比引用更加难以操作，存在内存泄漏的风险。

而在C++编程中，使用引用可以更加安全地达到与使用指针相同的功能。
因此，在C++中，应该更多注意使用引用。