使用 XOR 交换两个指针答案

【问题标题】：Swap two pointers using XOR使用 XOR 交换两个指针
【发布时间】：2014-06-04 08:58:09
【问题描述】：

我有一个关于使用 XOR 两个交换两个字符串文字的快速问题。

所以我有以下内容：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>


void intSwap(int *a, int *b){
    *a=*a^*b;
    *b=*a^*b;
    *a=*a^*b;
}


void swapString(char **a, char **b){
    char *temp=*a;
    *a=*b;
    *b=temp;
}

void main(){
    char *s= "ha";
    char *t= "Oh";

    printf("%s and %s \n",s,t); // prints ha Oh
    swapString(&s,&t);
    printf("%s and %s \n",s,t); // prints Oh ha


    int a=10;
    int b=5;
    printf("%d %d\n",a,b); //print 10 5
    intSwap(&a,&b);
    printf("%d %d\n",a,b); //print 5 10
}

如您所见，我对 intSwap 使用了二进制操作 XOR。但是，当我尝试用 swapString 做同样的事情时，它不起作用。

我收到错误消息：二进制 ^ 的操作数无效（有 'char *' 和 'char *'）

你知道如何使用 XOR 交换两个字符串文字吗？在C中可能吗？先谢谢了！！

【问题讨论】：

我希望您不要在任何生产应用程序中使用此代码。如果这样做，则必须添加额外的逻辑以确保调用 intSwap(&a, &a) 不会搞砸。
为什么不直接使用临时的。它通常更快。

标签： c swap xor

【解决方案1】：

*a=*b; 表示b 的一个字符将被复制到a，而不是整个字符串。这同样适用于swapString 函数，因此这将产生错误的值。

如果你对长度为 1 的字符串尝试同样的操作，这将起作用

【讨论】：

【解决方案2】：

指针没有按位操作。唯一可以作用于它们的“算术”运算是+ 和-（以及它们的子++、--、+= 和-=）。所以你需要转换为intptr_t（或者最好是uintptr_t，在进行按位运算时）并返回。

void pointerXorSwap(int **x, int **y){
    uintptr_t a = (uintptr_t)*x;
    uintptr_t b = (uintptr_t)*y;

    a = a ^ b;
    b = a ^ b;
    a = a ^ b;

    *x = (int*)a;
    *y = (int*)b;
}

无论如何，这是一种不好的做法，不会为您节省任何周期。编译器将使用简单的分配识别交换并为您优化它。优秀的编译器甚至可以识别这些 XOR 悲观化并将它们转换回更高效的 MOV 。 Here are some examples。可以看到，上面的函数会被编译成如下指令

pointerXorSwap(int**, int**):
        mov     rax, QWORD PTR [rdi]
        mov     rdx, QWORD PTR [rsi]
        mov     QWORD PTR [rdi], rdx
        mov     QWORD PTR [rsi], rax
        ret

【讨论】：

【解决方案3】：

如果您使用的是 C99 或更高版本，则需要在操作前将 char * 转换为 intptr_t，然后在操作后将其转换回 char *。

您的错误信息：

二进制 ^ 的无效操作数（有 'char *' 和 'char *'）

告诉你，当你的概念正确时，运算符 ^ 不适用于指针。

请注意，如果您的目标是在不使用额外变量的情况下执行此操作（请注意，这不是实际上在现代编译器上更有效），您可以使用指针支持的加法和减法来执行此操作足够好。 See this site了解详情。

intptr_t 是用于保存指针值的整数类型。注意intptr_t 严格来说并不是完全可移植的（可能没有可以保存指针的整数类型）per this SO answer。

【讨论】：