交换a,b值的C#各种写法

通常swap(a,b),都是用中间变量

public static void Swap1(ref int a, ref int b)
        {
            int temp = a;
            a = b;
            b = temp;
        }

生成的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 

如果面试官问你不适用任何第三方变量,那么可以这样

public static void Swap2(ref int a, ref int b)
        {
            a = a + b;
            b = a - b;
            a = a - b;
        }

这样做,a+b可能超出范围,抛异常。所以得用位运算。

public static void Swap3(ref int a, ref int b)
        {
            a ^= b;
            b ^= a;
            a ^= b;
        }

哇,位运算高效么?计算机原理总是说位运算是最快的。没错!!!

可是,C#作为高级语言,性能跟生成的最终指令有关系,我们往往忽略了编译器生成的最终指令。

位运算一看就是三组运算,生成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 
}

可见,比第一种用临时变量生成的IL要多不少,所以可以得出其速度慢于temp交换。事实的性能测试,也证明了如此。

其实还有一种更为巧妙的swap

public static void Swap4(ref int a, ref int b)
        {
            b = a + 0 * (a = b);
        }

生成的IL十分诡异:

.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,怎么a=b; b=a;就可以实现了?

好吧,其实我们又被编译器给欺骗了,最终生成的汇编指令是这样的么?

(话说,我还不知道如何看C#生成的汇编指令,不知道哪个大牛告诉一下?)

通过一番蛋疼的性能测试。

我得出一个结论:

  位运算交换——慢。

  temp交换——非常快。

  诡异的交换——非常快。与temp不相上下,当然,百亿级的测试,还是temp微弱优势取胜。

 

其实,那个诡异的方法,最终也是寄存器交换操作,生成的机器指令应该和temp是一样的。当然,这是我猜测的。O(∩_∩)O哈!

 

posted @ 2012-08-07 21:36  primeli  阅读(3820)  评论(0编辑  收藏