用异或交换两个整数的陷阱
2013-10-26 21:18
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前面我们谈到了,可用通过异或运算交换两个数,而不需要任何的中间变量。 如下面:
void exchange(int &a, int &b)
{
a ^= b;
b ^= a;
a ^= b;
}
然而,这里面却存在着一个非常隐蔽的陷阱。
通常我们在对数组进行操作的时候,会交换数组中的两个元素,如exchang(&a[i], &b[j]), 这儿如果i==j了(这种情况是很可能发生的),得到的结果就并非我们所期望的。
void main()
{
int a[2] = {1, 2};
exchange(a[0], a[1]);
//交换a[0]和a[1]的值
printf("1---a[0]=%d a[1]=%d\n", a[0], a[1]);
exchange(a[0], a[0]);
//将a[0]与自己进行交换
printf("2---a[0]=%d a[1]=%d\n", a[0], a[1]);
}
上面那段测试代码的输出是:
1---a[0]=2 a[1]=1
2---a[0]=0 a[1]=1
很意外吧,第一次的交换正确的执行了,但是第二次调用exchange的时候却将a[0]置为了0. 仔细分析,不难发现,这正是我们在exchange里面用异或实现交换所造成的。如果输入a和b是同一个数,exchange里面代码相当于:
a ^= a;
a ^= a;
a ^= a;
成了a做了3次于自己的异或,其结果当然是0了。
既然这样,我们就不能够在任何使用交换的地方采用异或了,即使要用,也一定要在交换之前判断两个数是否已经相等了,如下:
void exchange(int &a, int &b)
{
if(a == b) return; //防止&a,&b指向同一个地址;那样结果会错误。
a ^= b;
b ^= a;
a ^= b;
}
void exchange(int &a, int &b)
{
a ^= b;
b ^= a;
a ^= b;
}
然而,这里面却存在着一个非常隐蔽的陷阱。
通常我们在对数组进行操作的时候,会交换数组中的两个元素,如exchang(&a[i], &b[j]), 这儿如果i==j了(这种情况是很可能发生的),得到的结果就并非我们所期望的。
void main()
{
int a[2] = {1, 2};
exchange(a[0], a[1]);
//交换a[0]和a[1]的值
printf("1---a[0]=%d a[1]=%d\n", a[0], a[1]);
exchange(a[0], a[0]);
//将a[0]与自己进行交换
printf("2---a[0]=%d a[1]=%d\n", a[0], a[1]);
}
上面那段测试代码的输出是:
1---a[0]=2 a[1]=1
2---a[0]=0 a[1]=1
很意外吧,第一次的交换正确的执行了,但是第二次调用exchange的时候却将a[0]置为了0. 仔细分析,不难发现,这正是我们在exchange里面用异或实现交换所造成的。如果输入a和b是同一个数,exchange里面代码相当于:
a ^= a;
a ^= a;
a ^= a;
成了a做了3次于自己的异或,其结果当然是0了。
既然这样,我们就不能够在任何使用交换的地方采用异或了,即使要用,也一定要在交换之前判断两个数是否已经相等了,如下:
void exchange(int &a, int &b)
{
if(a == b) return; //防止&a,&b指向同一个地址;那样结果会错误。
a ^= b;
b ^= a;
a ^= b;
}
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