當要交換兩個數的值時，通常的做法是定義一個臨時變量，然後再進行交換。那麼能不能不用臨時變量而交換兩個數的值呢？可以的！C語言提供的異或運算就可以實現這樣的操作。
異或運算符^也稱XOR運算符，它的規則是若參加運算的兩個二進位同號，則結果爲0（假）；異號爲1（真）。即0 ^ 0 = 0, 0 ^ 1 = 1, 1 ^ 0 = 1, 1 ^ 1 = 0。
例：
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#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
int a = 2, b = 6;
a = a ^ b;
b = b ^ a;
a = a ^ b;
printf("a = %d b = %d/n", a, b);
return 0;
}
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結果如下：
分析：
前兩個賦值語句：“a = a ^ b；”和“b = b ^ a；”相當於b = b ^ (a ^ b)，而b ^ a ^ b等於a ^ b ^ b。b ^ b的結果爲0，因爲同一個數與相向相^，結果必爲0。因此b的值等於a ^ 0，即a，其值爲2。
再執行第三個賦值語句：“a = a ^ b”。由於a的值等於(a ^ b)，b的值等於(b ^ a ^ b)，因此，相當於a = a ^ b ^ b ^ a ^ b，即a的值等於a ^ a ^ b ^ b ^ b，等於b。
2007.06.02
今天又發現另外兩種方法，特補上。
方法一
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void swap(int *p, int *q)
{
*p = *p + *q;
*q = *p - *q;
*p = *p - *q;
}
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方法二
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void swap(int *p, int *q)
{
*p = *p + *q - (*q = *p);
}
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原理爲算術運算符的結合順序爲自左至右。
2007.06.18
可以把異或的三條語句壓縮爲一條：
要交換三個變量的值，可以用以下語句：
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c = a + c - (a = b, b = c);
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2007.09.11
謝謝網友cool8jay指出上面紅色部分的錯誤，下面來分析一下，先看一個示例程序，如下：
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#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
int a = 1;
int b = 2;
int c = 3;
c = a + c - (a = b, b = c);
printf("a = %d/n", a);
printf("b = %d/n", b);
printf("c = %d/n", c);
return 0;
}
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編譯運行，結果如下：
可見，最初目標中的c = 1部分沒能實現。於是分析原因：
《The C Programming Language·Second Edition》P205介紹說，“The additive operators + and - group left-to-right”，即附加運算符加號和減號的結合順序是自左向右；P209介紹說，“A pair of expressions separated by a comma is evaluated left-to-right, and the value of the left expression is discarded.
The type and value of the result are the type and value of the right operand”，即逗號表達式的計算順序是從左向右，逗號左邊表達式的值被捨棄，表達式結果的類型和數值是逗號右邊表達式的類型和數值。
既然如此，那結果應該是正確的，爲什麼還會出錯呢？再來看一下VC6.0下編譯產生的彙編代碼：
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7: int a = 1;
00401028 mov dword ptr [ebp-4],1
8: int b = 2;
0040102F mov dword ptr [ebp-8],2
9: int c = 3;
00401036 mov dword ptr [ebp-0Ch],3
10:
11: c = a + c - (a = b, b = c);
0040103D mov eax,dword ptr [ebp-8]
00401040 mov dword ptr [ebp-4],eax
00401043 mov ecx,dword ptr [ebp-4]
00401046 add ecx,dword ptr [ebp-0Ch]
00401049 mov edx,dword ptr [ebp-0Ch]
0040104C mov dword ptr [ebp-8],edx
0040104F sub ecx,dword ptr [ebp-8]
00401052 mov dword ptr [ebp-0Ch],ecx
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可以看到，第11行代碼的執行過程如下：
先把b的值賦給a，再把a和c的值相加，結果放在寄存器ecx中，然後把c的值賦給b，最後再把ecx與b的值相減，結果賦給c。分解爲C語句爲：
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a = b; /* a = 2, b = 2 */
ecx = a + c; /* ecx = 5, a = 2, c = 3 */
b = c; /* b = 3, c = 3 */
c = ecx - b; /* c = 2, ecx = 5, b = 3 */
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這下就清楚了，原來程序運行時先把逗號左邊表達式的值計算出來丟棄掉，然後再做其它的運算，最開始的錯誤也就錯在了這裏。
好了，既然上面的式子有問題，那有沒有其它正確的方法能一條語句實現三個變量的值的交換呢？
| 不用臨時變量順次交換N個變量的值 |
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有N（N>=2）個變量，不使用臨時變量，如何順次交換它們的值？能否只用一條語句實現？如
+---+---+---+---+---+
| a | b | c | d | e |
+---+---+---+---+---+
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
+---+---+---+---+---+
要把它變爲
+---+---+---+---+---+
| a | b | c | d | e |
+---+---+---+---+---+
| 2 | 3 | 4 | 5 | 1 |
+---+---+---+---+---+
怎樣實現？
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int &swap(int &a, int &b)
{
b = b ^ a;
a = a ^ b;
b = b ^ a;
return b;
}
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然後可以把代碼優化爲：
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int &swap(int &a, int &b)
{
b ^= a;
a ^= b;
b ^= a;
return b;
}
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繼續優化，把三句壓縮爲一句，如下：
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int &swap(int &a, int &b)
{
b ^= a ^= b ^= a;
return b;
}
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還可再優化，如下：
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int &swap(int &a, int &b)
{
return (b ^= a ^= b ^= a);
}
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現在來順次交換5個變量的值，如下：
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swap(a, b); //返回b
swap(b, c); //返回c
swap(c, d); //返回d
swap(d, e);
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既然有返回值，那麼可以寫成鏈式的，如下：
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swap(a, b); //返回b
swap(swap(a, b), c); //返回c
swap(swap(swap(a, b), c), d); //返回d
swap(swap(swap(swap(a, b), c), d), e);
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現在，讓我們來把swap函數依次用相應的函數體替換掉，如下：
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e ^= d ^= e ^= swap(swap(swap(a, b), c), d);
e ^= d ^= e ^= d ^= c ^= d ^= swap(swap(a, b), c);
e ^= d ^= e ^= d ^= c ^= d ^= c
^= b ^= c ^= swap(a, b);
e ^= d ^= e ^= d ^= c ^= d ^= c
^= b ^= c ^= b ^= a ^= b ^= a;
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好了，最後一個語句就實現了順次交換五個變量的值，寫程序驗證如下：
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* Copyright (c) 2005-2007 CUG-CS
* All rights reserved
*
* 文件名稱：xor.c
* 簡要描述：實現五個變量的順次交換
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* 當前版本：1.0
* 作 者：raincatss
* 完成日期：2007-10-18
* 開發環境：Windows XP Sp2 + VC6.0
* 個人博客：http://raincatss.cublog.cn/
******************************************************************/
#include <stdio.h>
#define PRINT(A) do {/
printf("%d/n", A);/
} while (0)
int main()
{
int a = 1;
int b = 2;
int c = 3;
int d = 4;
int e = 5;
// b ^= a ^= b ^= a; // swap(a, b)
// c ^= b ^= c ^= b; // swap(b, c)
// d ^= c ^= d ^= c; // swap(c, d)
// e ^= d ^= e ^= d; // swap(d, e)
e ^= d ^= e ^= d ^= c ^= d ^= c
^= b ^= c ^= b ^= a ^= b ^= a;
PRINT(a);
PRINT(b);
PRINT(c);
PRINT(d);
PRINT(e);
return 0;
}
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運行結果如下：
測試結果正確，達到預定目標。
知道了五個變量的順次交換，那麼任意多個變量的順次交換就可以依次推導出來，在此我就不多寫了。
當然，除了本文介紹的方法外，還有其它方法可以實現不用臨時變量交換任意多個變量的值，讀者可以自己探索一下。
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