Question

昨天，我看到了以下功能。

static void swap (int *p, int *q) {
    *p -= *q;
    *q += *p;
    *p = *q - *p;
}

在哪种情况下此功能不起作用？我认为可能存在溢出问题，而且效率也很低。还有别的吗？

Answer 1

溢出问题不是“可能”，它肯定存在：当你用一个大的正数交换一个高幅度的负数时，你会得到溢出，这是根据标准的未定义行为。

但最重要的是，出于可读性的原因，绝对没有必要使用这个（或xor技巧）代替通常的交换（通过临时变量）。

Answer 2

实际上上面的答案是错误的。对于p，它得到0xFFFFFFFE，因为它用0x7FFFFFFFE初始化q，这不适合并且（除了未定义的行为）实际上被截断为0xFFFFFFFE。

因此，该答案中的代码实际上以p = 0xFFFFFFFF和q = 0xFFFFFFFE开头并成功交换它们。

（编辑：它错了，现在已经纠正了）

该例程实际上工作得很好（除了最终未定义的行为，我不确定是否存在，我对标准的细节有点模糊）。

忽略最终的未定义行为，如果基础算术是常见的2的补码模运算，则该例程可以正常运行并且没有溢出/下溢的问题（它是模运算）。

唯一真正的问题是别名。如果两个指针相同，则指向整数将变为0.

因此，例程的前提条件是两个指针有效且没有别名。如果这是您期望程序需要的，则可以添加对空指针和相同指针的检查。

为什么要使用这种机制而不是xor技巧而不是临时变量交换的问题仍然存在。但是没有与OP问题有关：例程工作和溢出，因为它由2的补码模运算处理，这是处理器上最常见的，不是问题（编辑：它只是因为溢出是未定义的行为标准，但它适用于任何使用2的补码模运算的处理器。至于效率，这一切都取决于优化器和处理器。