c语言范式编程之swap
引言
C语言是一门古老的语言，没有C++语言的诸如模版、应用、面向对象的高级特性。对于数据的交换，只能使用指针来实现。在C语言中，一般使用如下的方法来实现两个整数的交换：
1: void swap(int *ap, int *bp)
2: {
3: int tmp = *ap;
4: int *ap = *bp;
5: *bp = tmp;
6: }
然后，使用如下方法来实现数据交换：
1: int x = 10;
2: int y = 15;
3:
4: swap(&x,&y);
至此，便完成了数据的交换。现假如有多个不同的类型的数据需要实现交换，在C++语言中使用模版简洁的实现了需要的功能。在C语言中，我们没有模版，可能只能为每个不同类型的数据写一个swap函数。但是当我们了解数据在内存中的表示时，我们很容易想到不同类型的数据交换的本质是相同的。
数据交换的本质简单介绍
一个简单的例子：
- 1: #include <stdio.h>
2: #include <stdlib.h>
3:
4: void swap(int *ap, int *bp)
5: {
6: int tmp = *ap;
7: *ap = *bp;
8: *bp = tmp;
9: }
10:
11: int main()
12: {
13: float fa = 10.0;
14: float fb = 20.0;
15: printf("fa = %f,fb = %f\n",fa,fb);
16: swap(&fa,&fb);
17: printf("after swap,fa = %f, fb = %f",fa,fb);
18: return 0;
19: }
由于sizeof(int)和sizeof(float)的结果是相同的，因此得到了正确地结果：
这似乎是投机取巧的，但是当了解数据在内存的表示时，可以发现其实不同类型的数据底层的操作是一样的，都是位模式（所谓的bit pattern）的交换。
实现
void 指针可以指向任意类型的数据（也可以指向void 指针），亦即可用任意数据类型的指针对void指针赋值。值得注意的是，并不能对void指针解引用，因为编译器不知道void指针指向的数据类型，也就没办法为其生成相应的代码（不同类型的数据的大小可能不同，可执行的操作也可能不同）。
1: #include <stdio.h>
2: #include <stdlib.h>
3: #include <string.h>
4:
5: void swap(void *vp1, void *vp2,int size)
6: {
7: char buf[size];
8: memcpy(buf,vp1,size);
9: memcpy(vp1,vp2,size);
10: memcpy(vp2,buf,size);
11: }
12:
13: int main()
14: {
15: float fa = 10.0;
16: float fb = 20.0;
17: printf("fa = %f,fb = %f\n",fa,fb);
18: swap(&fa,&fb,sizeof(float));
19: printf("after swap,fa = %f, fb = %f",fa,fb);
20: return 0;
21: }
结果：
可以看到,实现了范类型数据的交换。这样写乍看很丑，当理解了内存的位模式时，可以发现其实这段代码是十分优雅的。如果用C++的模版来实现，C++会为不同类型的数据生成对应的代码，当我们有很多不同类型的数据需要swap时，代码膨胀会非常的明显。而调用这个函数只生成一份代码，所有不同数据类型的swap都是调用同一份代码。当然，调用这个函数必须十分小心，因为void指针式通用类型的指针，这意味着，当在这个函数传入不同类型的数据时，编译器并不会报错，这个错误只能在运行时才能发现。
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