如何实现万能 "两数交换" 宏

1万 · 2025-2-17 14:43

交换两个数的功能应该在编码过程中都遇到过，大部分的人都会使用常规的方式，用第三个临时变量来进行处理，比如下面实现:

1void SWAP(int *p,int *q)
2{
3 int temp;
4 temp = *p;
5 *p = *q;
6 *q = temp;
7}
如果喜欢干脆一点的小伙伴，估计直接定义一个变量就交换过来了，甚至不会去封装成函数，确实也挺省事的。

   同时大家也有体会，如果封装成了函数也并不是万能的，当两个数是浮点类型，还得重新定义一个函数，一个SWAP_int,一个SWAP_float。

   如果你还是比较钟情该版本可以考虑如下实现:

1#include <stdio.h>
2#include <stdlib.h>
3
4#define SWAP(a,b,type) \
5          { type c = 0;\
6             c = a,a = b,b = c;\
7          }
8/***************************************
9  * Fuction:main
10 * Decri  :运算交换
11 * Author :(欢迎关注公众号:最后一个bug)
12***************************************/
13int main(int argc, char *argv[]) {
14
15 int a  = 11;
16 int b  = 88;
17
18 float af = 11;
19 float bf = 88;
20
21 printf("a = %d,b = %d\n",a,b);
22 SWAP(a,b,int);
23 printf("a = %d,b = %d\n",a,b);
24
25 printf("af = %f,bf = %f\n",af,bf);
26 SWAP(af,bf,float);
27 printf("af = %f,bf = %f\n",af,bf);
28
29 return 0;
30}
输出结果：
图片

   好吧，那么C程序中到底有没有办法实现一个与类型无关万能一点的方法呢?继续往下看。

2、花哨模式

我们先不考虑与类型无关，看看除了临时存储方式，还有没有其他办法实现两数交换，有研究过的小伙伴立马会想到两种办法，分别是"运算交换"和"异或交换"，直接上代码！

1

异或交换
1#include <stdio.h>
2#include <stdlib.h>
3
4#define SWAP0(a,b) \
5          a= a^b,\
6          b= a^b,\
7          a= a^b
8/***************************************
9 * Fuction:main
10 * Decri  :异或交换
11 * Author :(欢迎关注公众号:最后一个bug)
12 ***************************************/
13int main(int argc, char *argv[]) {
14
15 int a = 11;
16 int b = 88;
17
18 printf("a = %d,b = %d\n",a,b);
19 SWAP0(a,b);
20 printf("a = %d,b = %d\n",a,b);
21
22 return 0;
23}
输出结果：
图片

2

运算交换
1#include <stdio.h>
2#include <stdlib.h>
3
4#define SWAP1(a,b) b=(a+b)-(a=b);
5/***************************************
6 * Fuction:main
7 * Decri  :运算交换
8 * Author :(欢迎关注公众号:最后一个bug)
9***************************************/
10int main(int argc, char *argv[]) {
11
12 int a  = 11;
13 int b  = 88;
14
15 float af = 11;
16 float bf = 88;
17
18 printf("a = %d,b = %d\n",a,b);
19 SWAP1(a,b);
20 printf("a = %d,b = %d\n",a,b);
21
22 printf("af = %f,bf = %f\n",af,bf);
23 SWAP1(af,bf);
24 printf("af = %f,bf = %f\n",af,bf);
25
26 return 0;
27}
输出结果：
图片

小节一下：
异或方法只能用于整形数据，而浮点表示无能为力，不过可以考虑把浮点数据指针强制转为整形来处理，和后面的内存交换思想是一致的。

而对于运算交换，上面使用的是减法运算，也有乘除法的，不过真没必要，同时上面的表达式利用了运算从左到右的特点比较精妙的完成转化！

交换部分相应的汇编代码bug菌跟大家贴在了下面，大家可以研究一下！不过对于运算交换存在运算过程的数据溢出问题，所以也是非常需要注意的！

如何实现 万能 "两数交换" 宏

如何实现万能 "两数交换" 宏