Question

假设我有2个变量。

x = 1  
y = 2

最终结果应为：

x = 2  
y = 1

我想到了以下方法：

temp = x // clone x
x = y
y = temp

或（XOR交换）

x = x XOR y
y = x XOR y
x = y XOR x

我想得到关于低级别记忆等的答案......
最快的方法是什么？

注意：
我想得到一个额外的答案，假设没有副作用（代码，cpu），这是最快的，还是有其他更快的？

Answer 1

问题是现代CPU架构不会让你得到这个答案。它们会隐藏许多效果并会暴露许多非常微妙的效果。

如果你有CPU寄存器中的值并且你有一个备用寄存器，那么temp方式可能是最快的方式，也可能是消耗最少功率的方式。

使用XOR或+/-（非常简洁！）方法适用于您无法承担额外位置（额外内存变量或额外寄存器）的情况。这可能看起来很奇怪，但在C预处理器宏中，不能（轻松地）声明新变量，例如。

当变量在内存中时，所有变体在任何高性能CPU上的行为都很可能相同。即使编译器没有优化代码，CPU也会避免几乎所有的存储器访问，并使它们像寄存器访问一样快。

总的来说，我倾向于说：不要担心速度。在这个级别进行优化并不重要。尽量避免交换，这将是最快的！

Answer 2

http://en.wikipedia.org/wiki/XOR_swap_algorithm

大多数现代编译器都可以优化掉临时变量天真的交换，在这种情况下，天真的交换使用相同的数量存储器和与XOR交换相同数量的寄存器并且处于最快，通常更快。 XOR交换也少得多任何不熟悉的人都可读并且完全不透明技术。在现代CPU架构中，XOR技术是比使用临时变量进行交换要慢得多。一个原因是现代CPU努力执行指令并行通过指令管道。在XOR技术中，输入每个操作取决于前一个操作的结果，所以它们必须按严格的顺序执行。

另见这个问题：

How fast is std::swap for integer types?

重要的是要注意，XOR交换要求您首先检查两个变量是否不引用相同的内存位置。如果他们这样做了，你最终会把它设置为零。

Answer 3

XOR交换并不总是最有效的，因为大多数现代CPU架构都尝试并行化指令，但在XOR交换中，每一行都依赖于先前的结果（不可并行化）。对于临时变量交换，大多数编译器都会优化临时变量，最终会以天真的方式运行得更快或更快以及使用相同数量的内存。

另一种交换方式是：

x = x + y
y = x - y
x = x - y

类似地，XOR交换的效率和速度的论据也适用于此。

编辑：正如斧头所说，如果不仔细做，（+/-）方法也会导致溢出

将变量复制到另一个变量的最快方法是什么？

3 个答案: