用异或来交换两个变量更耗时

FROM：陈硕 http://blog.youkuaiyun.com/solstice/article/details/5166912 

翻转一个字符串，例如把 "12345" 变成 "54321"，这是一个最简单的不过的编码任务，即便是 C 语言初学者的也能毫不费力地写出类似如下的代码：

 

// 版本一，用中间变量交换两个数，好代码

void reverse_by_swap(char* str, int n)

{

  char* begin = str;

  char* end = str + n - 1;

  while (begin < end) {

    char tmp = *begin;

    *begin = *end;

    *end = tmp;

    ++begin;

    --end;

  }

}

 

这个代码清晰，直白，没有任何高深的技巧。

 

不知从什么时候开始，有人发明了不使用临时变量交换两个数的办法，用“不用临时变量 交换 两个数”在 google 上能搜到很多文章。下面是一个典型的实现：

 

// 版本二，用异或运算交换两个数，烂代码

void reverse_by_xor(char* str, int n)

{

  // WARNING: BAD code

  char* begin = str;

  char* end = str + n - 1;

  while (begin < end) {

    *begin ^= *end;

    *end ^= *begin;

    *begin ^= *end;

    ++begin;

    --end;

  }

}

 

受一些过时的教科书的误导，有人认为程序里少用一个变量，节省一个字节的空间，会让程序运行更快。这是不对的，至少在这里不成立：

 

1.       这个所谓的“技巧”在现代的机器上只会更慢（我甚至怀疑它从来就不可能比原始办法快）。原始办法是两次内存读和写，这个"技巧"是六读三写加三次异或（或许编译器可以优化成两读三写加三次异或）。

2.       同样也不能节省内存，因为中间变量 tmp 通常会是寄存器（稍后有汇编代码供分析）。就算它在函数的局部堆栈(stack)上，反正栈已经开在那儿了，也没有进一步的函数调用，根本节约不了一丁点内存。

3.       相反，由于计算步骤较多，会使用更多的指令，编译后的机器码长度会增加。（这不是什么大问题，短的代码不一定快，后面有另外一个例子。）

 

这个技巧的意义完全在于应付变态的面试，所以知道就行，但绝对不能放在产品代码中。我也想不出问这样的面试题意义何在。

 

更有甚者，把其中三句：

    *begin ^= *end;

    *end ^= *begin;

    *begin ^= *end;

写成一句：

    *begin ^= *end ^= *begin ^= *end; // WRONG

（a^=b^=a^=b;）

这更是大有问题，会导致未定义的行为(undefined behavior)。C 语言的一条语句中，一个变量的值只允许改变一次，像 x = x++ 这种代码都是未定义行为。在C语言里没有哪条规则保证这两种写法是等价的。
（致语言律师：我知道，黑话叫序列点，一个语句可能不止一个序列点，请允许我在这里使用不精确的表述。）

 

这不是一个值得炫耀的技巧，只会丑化劣化代码。