交换实施：效率和适用范围？

Question

我正在尝试涵盖所有 swapfunction 实现。

在swap函数的以下实现中，不需要临时变量来交换两个参数的值：

void swapNoTemp1(int &a, int &b){
    a = a + b;
    b = a - b;
    a = a - b; 
}

或

template <class T>
void swapNoTemp2(T& i, T& j){
    i -= j;
    j += i;  
    i = (j - i);  
}

或

void swapNoTemp3(int &a, int &b){
    a ^= b;
    b ^= a;
    a ^= b;
}

因此，就使用的内存而言，它比：

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

另一方面，swap 可以使用：

void swapPointers(int *i, int *j) {
    int t = *i;
    *i = *j;
    *j = t;
}

我正在尝试比较所有现有的实现并了解它们的适用范围。

Answer 1

第一个函数的行为未定义。算术可能会导致溢出，并且在某些机器上，溢出会导致异常。

标准规定：

如果在计算表达式期间，结果未在数学上定义或不在 其类型的可表示值，行为是未定义的。 [注意：大多数现有的 C++ 实现 忽略整数溢出。 ... ]

虽然在实践中你很有可能该函数会起作用，但最好还是避免它。