通常swap(a,b),都是用中間變數
public static void Swap1(ref int a, ref int b) { int temp = a; a = b; b = temp; }
產生的IL如下(去除ref)
.maxstack 1 .locals init ( [0] int32 temp) L_0000: ldarg.0 L_0001: stloc.0 L_0002: ldarg.1 L_0003: starg.s a L_0005: ldloc.0 L_0006: starg.s b L_0008: ret
如果面試官問你不適用任何第三方變數,那麼可以這樣
public static void Swap2(ref int a, ref int b) { a = a + b; b = a - b; a = a - b; }
這樣做,a+b可能超出範圍,拋異常。所以得用位元運算。
public static void Swap3(ref int a, ref int b) { a ^= b; b ^= a; a ^= b; }
哇,位元運算高效嗎?電腦原理總是說位元運算是最快的。沒錯!!!
可是,C#作為進階語言,效能跟產生的最終指令有關係,我們往往忽略了編譯器產生的最終指令。
位元運算一看就是三組運算,產生IL如下:
.method public hidebysig static void Swap3(int32 a, int32 b)cilmanaged{ .maxstack 8 L_0000: ldarg.0 L_0001: ldarg.1 L_0002: xor L_0003: starg.s a L_0005: ldarg.1 L_0006: ldarg.0 L_0007: xor L_0008: starg.s b L_000a: ldarg.0 L_000b: ldarg.1 L_000c: xor L_000d: starg.s a L_000f: ret } |
可見,比第一種用臨時變數產生的IL要多不少,所以可以得出其速度慢於temp交換。事實的效能測試,也證明了如此。
其實還有一種更為巧妙的swap
public static void Swap4(ref int a, ref int b) { b = a + 0 * (a = b); }
產生的IL十分詭異:
.maxstack 8 L_0000: ldarg.0 L_0001: ldarg.1 L_0002: starg.s a L_0004: starg.s b L_0006: ret
奇怪,怎麼a=b; b=a;就可以實現了?
好吧,其實我們又被編譯器給欺騙了,最終產生的彙編指令是這樣的嗎?
(話說,我還不知道如何看C#產生的彙編指令,不知道哪個大牛告訴一下?)
通過一番蛋疼的效能測試。
我得出一個結論:
位元運算交換——慢。
temp交換——非常快。
詭異的交換——非常快。與temp不相上下,當然,百億級的測試,還是temp微弱優勢取勝。
其實,那個詭異的方法,最終也是寄存器交換操作,產生的機器指令應該和temp是一樣的。當然,這是我猜測的。O(∩_∩)O哈!