如何使用 XOR 赋值运算符 ^= 来反转 c 中的数组

Posted 2023-02-17

【中文标题】如何使用 XOR 赋值运算符 ^= 来反转 c 中的数组

【英文标题】：How XOR Assignment operator ^= is utilized to reverse an array in c

【发布时间】：2021-10-29 13:32:51

【问题描述】：

我遇到过这个函数

void reverseArray(int *a,int n)

for(int i=0,j=n-1;i<j;i++,j--)

a[i]^=a[j]^=a[i]^=a[j];

它正在反转给定的数组，但我无法理解这如何反转数组，Xor 运算符不是只返回非公共位。 那么反转给定数组的逻辑是什么。

【问题讨论】：

Re“非公共位”：当你翻转a[j]中的非公共位时，它使这些位具有它们在a[i]中的值，因此结果等于@987654327 @。然后，从右到左，a[i]^=a[j] 找到非公共位 (^) 并将它们 (^=) 存储在 a[i] 中。然后a[j]^=a[i]^a[j] 翻转a[j] 中的那些位，使其等于原始a[i]。然后a[i]^=a[j]^=a[i]^=a[j] 将存储在a[i] 中的非公共位与a[i]（现在在a[j] 中）的原始值进行异或，这样翻转非公共位以生成原始a[j]，这存储在a[i]。

需要注意的是，这条语句的行为并没有被C标准定义，因为a[i]的更新是没有顺序的。

请注意，有两种截然相反的方法可以回答这个问题。 (1) 这段代码的作者试图实现一个（反常的）目标，我们可以解释这个目标是什么，以及它是如何实现的。但是（2）正如您自己亲眼所见，此代码在第一次阅读时是不可能理解的。此外，它是未定义的：它甚至不能保证工作。因此，虽然这可能是一个值得学习的有用示例，但绝对绝对不是值得钦佩、模仿或用于真实、实用的程序的东西！

在C FAQ list 中查看Question 20.15c。

见What is the difference between two different swapping function?

【参考方案1】：

a ^= b ^= a ^= b; 是一种交换两个数字的奇特方式，称为XOR swap。

您应该更喜欢可读性更高的std::swap，或（在 C 中）临时变量。

【讨论】：

s/fancy/obfuscated/.

C++ 有std::reverse。你甚至不需要在 for 循环中使用 std::swap。

【参考方案2】：

表达式a^=b^=a^=b 的目的是交换a 和b 的值。如果我们将其拆分（其中a_0 和b_0 是a 和b 的原始值）会变得更加清晰：

第一次分配，a^=b 使a_1=(a_0^b_0)。 第二次分配，b^=a 使b_1=(b_0^a_1)=(b_0^(a_0^b_0))=a_0 第三次分配，a^=b 使a_2=(a_1^b_1)=((a_0^b_0)^a_0)=b_0

因此，我们最终得到 a 的原始值为 b，反之亦然。

虽然表达式a^=b^=a^=b 可能有效，但它实际上是未定义的行为，因为C 标准没有指定赋值的顺序。相反，它必须明确排序：a^=b; b^=a; a^=b;。