按位交換何時會失敗，為什麼您應該信任您的編譯器？

按位交換會導致意外後果

按位交換雖然通常很有效，但有時也會導致意外結果。雖然透過交換位元組來交換物件的問題已被廣泛討論，但本文研究了特定的現實情況，在這些情況下，正確的交換可能會因位元交換而發生故障。

物件指標和自指標

在 OOP 中（包括 C 語言）強烈建議不要將物件指標視為原始二進位資料。物件不僅僅擁有其表示形式，嘗試透過交換位元組來交換它們是不正確的。當物件包含指向自身的指標（自指標）時，這一點尤其令人擔憂，而這在實踐中很少遇到。這種情況可能會在位元交換時產生不可預測的行為。

為什麼編譯器可能無法拯救你

一個常見的假設是編譯器無法處理複雜的最佳化，促使開發人員嘗試使用位元擺弄進行手動改進。然而，在實務中，編譯器通常擅長程式碼分析和最佳化。

範例：字串複製

考慮以下程式碼片段：

std::string whatever = "abcdefgh";
std::string whatever2 = whatever;

第一個字串建構子將字串「abcdefgh」分配給無論變數。字串複製建構子透過複製whatever的內容來建立一個新的字串whatever2。

透過檢查產生的彙編程式碼，我們可以觀察到編譯器對字串內容執行了單一暫存器複製，有效地優化了複製整個字串。

信任編譯器

基於這樣的例子，它是建議相信編譯器有效最佳化程式碼的能力。嘗試透過位元調整或其他低階最佳化來提高效能不太可能產生顯著的好處，除非分析器識別出特定的瓶頸。

因此，在考慮按位交換作為解決方案時，仔細評估至關重要潛在的影響，特別是在存在自指針或其他複雜數據結構的情況下，在進行按位操作時可能會表現出意外的行為。

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