指针专题，swap()的用法

最近在学习数据结构和算法，发现使用到swap()函数，于是重新看了一下swap函数的各种实现，发现我对函数实参和形参理解不够透彻，现在分享我对swap的一些见解。

1.整型变量的交换：

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

而以下两种是不能实现交换的：

void swap1(int a,int b)
{
    int temp;
    temp=a;
    a=b;
    b=temp;
}
void swap2(int *a,int *b)
{
    int *temp;
    temp=a;
    a=b;
    b=temp;
}

对于swap1，不能实现交换的理由是，C语言中函数的传的是形参，也就是一个副本，虽然在函数内体内交换了，但对真实的数据没影响。就如以下代码：

{
     int a=1,b=2;
     int ta=a,tb=b;
     int temp;
     temp=ta;
     ta=tb;
     tb=temp;
}

a和b并没有因此交换，交换的只是编译器自动生成的临时变量ta（形参）和tb！

而对于swap2，执行过程如下代码：

{
	int a=1,b=2;
	int *ta=&a,*tb=&b;
	int *temp;
	temp=ta;
	ta=tb;
	tb=temp;
}

printf(“a=%d,b=%d”,a,b);
pirintf(“a’=%d,b’=%d\n”,*ta,*tb);可以看到交换了由副本指向的内容，但a,b内容不会变，即原本是ta指向a（ta = &a），tb指向b（tb = &b），交换后，变为ta指向b（ta = &b），tb指向a（tb = &a），相当于换一个指针变量指向a、b的地址，对a和b的值并无影响。

而

void swap3(char **a,char**b)
{
	char *temp;
	temp=*b;
	*b=*a;
	*a=temp;
}
 
//使用如下方式调用：
char *pa=&a,*pb=&b;
swap1(&pa,&pb);

调用前和调用后分别打印printf(“a=%d,b=%d,a’=%x,b’=%x\n”,a,b,&a,&b);可以看到：并没有交换a和b由编译器分配的地址，交换的是指针pa和pb的值，所以a和b的值还是没变。其实跟上面的swap2()函数很类似，不同的是swap2()交换的是由编译器为实现函数形参功能而隐式生成的临时指针变量ta和tb，swap3函数则是交换调用swap3前显式定义好的指针变量pa和pb。

最后关于C语言的泛型编程，上面的swap()只能处理整型变量，但我们需要同时可以处理char、double、long型的变量，我们可以使用void*和size_t这些类型来达到。如下

void swap(void *a,void *b,size_t size)
{
    char *p1=(char *)a;  
    char *p2=(char *)b;
    char temp;      
    while(size--)
    {
        temp=*p1;
        *p1=*p2;
        *p2=temp;
        p1++;
        p2++;
    }
}
 

使用这样的形式调用：

int c = 1000;
int d = -18;
swap(&c,&d,sizeof(int));
或
float a = -4.6;
float b = -2.1;
swap(&a,&b,sizeof(float));

等
但要注意的是彼此之间应该是同种类型，否则会出现错误的结果或内存越界。

2.实现swap的四种方式

void swap(int &a, int &b)  
{  
    //方法一：   
    int tmp = 0;  
    tmp = b;  
    b = a;  
    a = tmp;  
    //方法二：   
    //a = a+b;   
    //b = a-b;   
    //a = a -b;   
    //方法三：   
    //a ^= b ^= a ^= b;   
    //方法四：   
    //a = a+b-(b=a);   
}  

int main(void)         //下面这一部分是swap的实现，上面几种方法是对swap的定义
{  
    int a = 3;  
    int b = 4;  

    printf("before swap: a = %d, b = %d\n", a, b);  
    swap(a, b);  
    printf("after swap: a = %d, b = %d\n", a, b);  
     return 0;  
} 

结果

before swap: a = 3, b = 4

after swap: a = 4, b = 3