Question

我了解到Xor操作可用于实现有效的交换功能。像这样：

template<class T>
void swap(T& a, T& b)
{
    a = a^b;
    b = a^b;
    a = a^b;
}

但是我可以在互联网上找到的互换实现基本上是这样的：

template<class T>
void swap(T& a, T& b)
{
    T temp(a);
    a = b;
    b = temp;
}

似乎编译器没有为上面的两个表单生成相同的代码，因为我在VC ++ 2010上测试了它，第一个更快地完成了工作（并且比std :: swap更快）。第一个是便携式还是其他任何问题？随意纠正我的任何错误，因为我不是英国人，也不擅长C ++。

Answer 1

我已经了解到Xor操作可用于实现有效的交换功能

你知道错了，我很害怕。 XOR交换过时了：如果它比使用临时值可靠得快，那么它不应该出现在现代编译器和处理器上（其中“现代”我的意思大致是过去20年或更长时间）。你说它对你来说更快，可能你应该显示你的基准代码，看看其他人是否得到相同的结果。

除了您的代码仅适用于整数类型的事实，它有一个基本的错误。请尝试使用您的swap版本：

int a = 1;
swap(a,a);
std::cout << a << '\n';

Answer 2

效果取决于你使用它的位置。

在正常的cpu上，两个整数变量的正常交换看起来像

$1 <- a
$2 <- b
a <- $2
b <- $1

4个操作，2个加载，2个存储和最长的依赖性是2

以xor方式：

$1 <- a
$2 <- b
$3 <- $1 ^ $2
$4 <- $3 ^ $2
$5 <- $3 ^ $4
a <- $5
b <- $4

7个操作，2个加载，2个存储，3个逻辑和最长的依赖性是4

因此，即使适用，至少通常与xor交换也会更慢。

Answer 3

我认为最明显的原因是XOR运算符只对整数类型有意义。

Answer 4

当然，因为xor技巧适用于POD类型。

如果要交换两个用户定义的复杂类型，xor将不起作用。你需要一个深拷贝，而不是原始内存的直接拷贝，这是xor所做的。

编辑：

我在VC ++ 2010上测试了它，第一个是更快地完成工作（并且比std :: swap更快）。

真的？你在调试模式下编译了吗？你有什么结果？

Answer 5

首先，仅为整数类型定义XOR运算符。

其次，您可以使用强制转换技巧将非整数类型转换为整数形式。

但第三，除了POD类型之外的所有类型都会导致未定义的行为，

，第四，对于XOR操作没有良好支持的大小/对齐的类型，需要更多的twiddling（循环是最不邪恶的）。

您可以重载operator^，但这意味着swap()的每个特化都必须确保它存在，或者定义一个，这可能会在名称查找时产生比值得更多的混淆它。当然，如果此类运算符已经存在，则它不一定具有正确的行为，并且最终可能会导致性能下降，因为此类重载不一定是inline或constexpr。