[C++知识库]C语言-交换任意两个相同类型的变量

思路

我们知道,?计算机可寻址的最小内存空间为1byte.

而C语言char类型大小刚好与之相等.

?那么, 我们只要将两个变量逐字节交换, 也就将两个变量的值交换了.

如下图: (以int类型为例)

a的第一个字节与b的第一个字节交换,

第二个字节与第二个字节交换,

第三个字节与第三个字节交换,

第四个字节与第四个字节交换;

其他类型以此类推;

函数原型

首先, 为了与其他类型相通, 待交换变量的形参我们把它声明为 const void*类型(const防止误操作修改了地址);

又因为是void, 函数不知道变量大小, 所以又要传入一个值以储存变量大小, 我们把它声明为 size_t size;

于是我们得到了函数原型:

void swap(const void*a, const void*b, size_t size);

函数定义

按照思路, 我们码出以下代码:

void swap(const void*a, const void*b, size_t size) {

	for (size_t i = 0; i < size; i++) {
        //a为第一个变量的指针,为第一个变量的第一个byte的地址
        //我们加上(char*)前缀,强制将第一个byte的地址转化为char类型指针
        //再加*解引用
        //所以,以下为交换第i+1个byte
		char tmp = *((char*)a + i);
		*((char*)a + i) = *((char*)b + i);
		*((char*)b + i) = tmp;
	}

}

试验

以下分别对结构体, 数组, 整形类型进行试验:

#include<stdio.h>

void swap(const void*a, const void*b, size_t size) {

	for (size_t i = 0; i < size; i++) {
		char tmp = *((char*)a + i);
		*((char*)a + i) = *((char*)b + i);
		*((char*)b + i) = tmp;
	}

}
struct Student {
	char name[10];
	int age;
};



int main(void) {
	//交换结构体
	struct Student stu1 = {"小明", 20};
	struct Student stu2 = {"小红", 19};
	printf("交换结构体:\n");
	printf("交换前:\n");
	printf("stu1 %s:%d\n", stu1.name, stu1.age);
	printf("stu2 %s:%d\n", stu2.name, stu2.age);
	swap(&stu1, &stu2, sizeof(struct Student));
	printf("交换后:\n");
	printf("stu1 %s:%d\n", stu1.name, stu1.age);
	printf("stu2 %s:%d\n", stu2.name, stu2.age);

	//交换数组
	int arr1[5] = {5, 4, 3, 2, 1};
	int arr2[5] = {0, 9, 8, 7, 6};
	printf("\n交换数组:\n");
	printf("交换前:\n");
	printf("arr1:");
	for (int i = 0; i < 5; i++) {
		printf("%d ", arr1[i]);
	}
	printf("\narr2:");
	for (int i = 0; i < 5; i++) {
		printf("%d ", arr2[i]);
	}
	swap(arr1, arr2, sizeof(arr1));
	printf("\n交换后:\n");
	printf("arr1:");
	for (int i = 0; i < 5; i++) {
		printf("%d ", arr1[i]);
	}
	printf("\narr2:");
	for (int i = 0; i < 5; i++) {
		printf("%d ", arr2[i]);
	}

	//交换int类型变量
	int a = 1;
	int b = 2;
	printf("\n\n交换int:\n");
	printf("交换前:\n");
	printf("a:%d\n", a);
	printf("b:%d\n", b);
	swap(&a, &b, sizeof(int));
	printf("交换后:\n");
	printf("a:%d\n", a);
	printf("b:%d\n", b);





	return 0;
}

?输出结果:

交换结构体:
交换前:
stu1 小明:20
stu2 小红:19
交换后:
stu1 小红:19
stu2 小明:20

交换数组:
交换前:
arr1:5 4 3 2 1
arr2:0 9 8 7 6
交换后:
arr1:0 9 8 7 6
arr2:5 4 3 2 1

交换int:
交换前:
a:1
b:2
交换后:
a:2
b:1

试验结果完美!

最后

新手码字, 多有谬误, 还请海涵.

若有不对的地方, 请指出, 我将不胜感激!