最近我遇到了汇编语言。 x86程序集有an xchg instruction，它交换了两个寄存器的内容。
由于每个C代码都首先转换为汇编代码，如果在C中构建了一个交换函数，就像在标题stdio.h中一样。然后，只要编译器检测到交换函数，它就可以在汇编文件中添加xchg指令。
那么为什么这个交换功能没有在C中实现？
答案 0 :(得分：7)
C 是一种跨平台语言。装配是特定于架构的。并非每个架构都有这样的指令。此外， C ，作为一种高级语言并不一定要与机器级指令集和功能相对应，因为它的目的是在＃34之间架起桥梁。 ;人＆＃34;语言和机器语言，而不是模仿它。说，针对此特定体系结构的 C 编译器可能具有此交换指令的扩展，或者如果足够智能则优化交换代码以使用此指令。
答案 1 :(得分：5)
这适用于适合寄存器并位于寄存器中的变量。它不适用于内存中保存的大型结构或变量（如果在reg X中加载变量A，在reg Y中加上B，并交换它们，则可以跳过交换并直接在Y和B中加载A ）。
话虽如此，没有什么能阻止编译器使用交换指令进行编译：
int a;
int b;
int tmp;
tmp=a;
a=b;
b=tmp;
...如果那些恰好在寄存器中：事实上它不在C中并不意味着编译器不使用它。
答案 2 :(得分：4)
有两点可以解释为什么swap()不在C
<强> 1。函数调用语义：
包含swap()函数会在C中打破一个非常基本的设计决策：swap()只能使用传递引用语义（C ++添加到语言中，但在C中不存在），而不是传递价值。
<强> 2。可用汇编指令的多样性
除此之外，在任何给定的CPU架构上通常都有相当多的汇编指令，它们完全无法从纯C中访问。这包括各种指令，如中断处理指令，虚拟存储空间操作指令，I / O指令，位功能指令（谷歌PPC指令rlwimi以获得一个特别有力的例子）等等。
根本不可能在C等通用语言中包含任何大量的这些。
其中一些对于实现操作系统至关重要，这就是为什么任何操作系统必须至少包含一些少量的汇编代码。它们通常使用内联汇编程序封装在某些函数中，或者在内核头文件中定义为预处理程序指令。其他指令不太重要，或者只对优化很有用，这些指令可以通过优化编译器生成，并且许多编译器确实生成它们（整个类的向量函数属于这一类）。
面对这种巨大的多样性，C的设计师不得不将它切割到某个地方。他们选择提供任何可表示的简单操作符，如（+， - ，〜，＆amp;，|，！，＆amp;＆amp;，||等），但没有提供任何需要函数调用语法的东西。您建议的swap()功能。
答案 3 :(得分：1)
除了其他正确答案所说的以外，前提的另一部分是错误的。
只有真正笨的编译器才希望每次源交换变量时都发出xchg，无论是否有内部变量或运算符。优化的编译器不仅将C转换为asm，而且通常将其转换为程序逻辑的SSA内部表示形式，并进行优化以使它们可以使用尽可能少的指令来实现（或实际上以最有效的方式；使用多个快速的指令可能比单个慢的指令更好。）
xchg很少比3条mov指令快，而且一个好的编译器可以在许多情况下简单地更改其局部变量<-> CPU寄存器映射而无需发出任何asm指令。 （或者在循环内，展开通常可以优化交换。）在asm中，通常只需要1或mov条指令，而不是全部3条。如果仅一个被交换的C变量需要保留在同一寄存器中，则可以执行以下操作：
# start: x in EAX, y in ECX
mov edx, eax
mov eax, ecx
# end: y in EAX, x in EDX
另请参阅Why is XCHG reg, reg a 3 micro-op instruction on modern Intel architectures?
还要注意，xchg [mem], reg是原子的（隐式lock前缀），因此是一个完整的内存屏障，并且比3条mov指令要慢得多，并且对周围环境的影响要大得多。代码，因为有内存屏障效应。
如果您实际上需要交换寄存器，则3倍mov很好。由于省去了xchg reg,reg，因此通常比mov更好，但代价是更多的代码大小和tmp reg。
编译器从不使用xchg是有原因的。如果xchg获胜，则编译器会将其视为窥视孔优化，就像他们在inc eax上寻找add eax,1或xor eax,eax而不是mov eax,0一样。但是他们没有。
（半相关：swapping 2 registers in 8086 assembly language(16 bits)）
答案 4 :(得分：0)
即使xchg是一个非常基本的指令，但这并不意味着C必须具有等效性。 C 有时直接映射到汇编的事实并不是很相关;该标准没有提及＆＃34;组装＆＃34; （为什么要映射到汇编而不是另一种低级语言？）。
您可能还会问：为什么C没有内置向量指令？它们已大量上市！
还有编译器的帮助：交换变量是一种非常明显的模式，因此这种优化不应该难以实现。如果需要，您还可以内联asm。