Swap in C C++ C# Java

写一个函数交换两个变量的值。

C：

错误的实现：

void swap(int i, int j) 
{
   int t = i;
   i = j;
   j = t;
}

因为C语言的函数参数是以值来传递的（pass by value），参数传递时被copy了，所以函数中交换的是复制后的值。

正确的实现：

指针版：

void swap(int *i, int *j) 
{
   int t = *i;
   *i = *j;
   *j = t;
}

函数使用时候传递的是变量的地址，如 swap(&a,&b)，函数交换的是两个指针指向的值，就是两个变量的值，所以交换成功。

预处理版：

#define swap(type, i, j) {type t = i; i = j; j = t;}

预处理的实质是文本替换（textual substitution）。

如下代码：

#define swap(type, i, j) {type t = i; i = j; j = t;}

int main() 
{
    int a = 23, b = 47;
    printf("Before swap. a: %d, b: %d\n", a, b);
    swap(int, a, b)
    printf("After swap.  a: %d, b: %d\n", a, b);
    return 0;
}

预处理之后的代码就是：

int main() 
{
    int a = 23, b = 47;
    printf("Before swap. a: %d, b: %d\n", a, b);
     { int t = a ; a = b ; b = t ; }
    printf("After swap.  a: %d, b: %d\n", a, b);
    return 0;
}

所以可以正确的交换两个变量的值。

C++：

方式一：如同C语言使用指针。
方式二：使用“引用”（&）

void swap(int& i, int& j) 
{
    int t = i;
    i = j;
    j = t;
}

C++的函数参数使用引用（&），值通过引用传递（pass by reference），函数中的参数不被 copy（如果传的是类就不会调用拷贝构造函数），所以在函数中能正确交换两个变量的值。

C#：

static void Swap<T>(ref T lhs, ref T rhs)
{
    T temp;
    temp = lhs;
    lhs = rhs;
    rhs = temp;
}

不要忘了ref关键字，如果没有是不能正确交换的！

Java：

java.util.Collections;
public static void swap(List<?> list,int i,int j)

使用集合中的static方法。

如果不使用数组集合，Java中没有一个简单的函数来交换两个变量的值。除非自己封装一下：

// MyInteger: similar to Integer, but can change value
class MyInteger {
   private int x;                   // single data member
   public MyInteger(int xIn) { x = xIn; } // constructor
   public int getValue() { return x; }  // retrieve value
   public void insertValue(int xIn) { x = xIn;} // insert
}

public class Swapping {
   // swap: pass references to objects
   static void swap(MyInteger rWrap, MyInteger sWrap) {
      // interchange values inside objects
      int t = rWrap.getValue();
      rWrap.insertValue(sWrap.getValue());
      sWrap.insertValue(t);
   }

   public static void main(String[] args) {
      int a = 23, b = 47;
      System.out.println("Before. a:" + a + ", b: " + b);
      MyInteger aWrap = new MyInteger(a);
      MyInteger bWrap = new MyInteger(b);
      swap(aWrap, bWrap);
      a = aWrap.getValue();
      b = bWrap.getValue();
      System.out.println("After.  a:" + a + ", b: " + b);
   }
}

C#这点和Java是一样的，C#版的交换如果不使用ref关键字，swap函数也没法正确工作。

虽然C#、java通过函数参数可以修改参数的值，但是这点和C++的引用有很大的区别。

看看如下函数：

public void tricky(Point arg1, Point arg2)
{
    arg1.x = 100;
    arg1.y = 100;
    Point temp = arg1;
    arg1 = arg2;
    arg2 = temp;
}
 
public static void main(String [] args)
{
    Point pnt1 = new Point(0,0);
    Point pnt2 = new Point(0,0);
    System.out.println("X: " + pnt1.x + " Y: " +pnt1.y);
    System.out.println("X: " + pnt2.x + " Y: " +pnt2.y);
    System.out.println(" ");
    tricky(pnt1,pnt2);
    System.out.println("X: " + pnt1.x + " Y:" + pnt1.y);
    System.out.println("X: " + pnt2.x + " Y: " +pnt2.y);
}

执行这个函数，将得到以下输出:

———————————————————-
X: 0 Y: 0
X: 0 Y: 0

X: 100 Y: 100
X: 0 Y: 0
———————————————————-

当Java传递对象给函数之后，两个引用指向了同一对象：

当被传递给函数之后，一个对象至少存在两个引用

Java复制并传递了“引用”的值，而不是对象。因此，方法中对对象的计算是会起作用的，因为引用指向了原来的对象。但是因为方法中对象的引用是“副本”，所以对象交换就没起作用。如下图所示，交换动作只对方法中的引用副本起作用了，不影响方法外的引用。所以不好意思，方法被调用后，改变不了方法外的对象的引用。如果要对方法外的对象引用做交换，我们应该交换原始的引用，而不是它的副本。

只有传入函数的引用交换了，原始引用则没有。

 

参考： 

http://www.cs.utsa.edu/~wagner/CS2213/swap/swap.html
http://stackoverflow.com/questions/1363186/is-it-possible-to-write-swap-method-in-java
http://www.importnew.com/3559.html