按位交换何时会失败，为什么您应该信任您的编译器？

按位交换会导致意外后果

按位交换虽然通常很有效，但有时也会导致意外结果。虽然通过交换字节来交换对象的问题已被广泛讨论，但本文研究了特定的现实情况，在这些情况下，正确的交换可能会因按位交换而发生故障。

对象指针和自指针

在 OOP 中（包括 C 语言）强烈建议不要将对象指针视为原始二进制数据。对象不仅仅拥有其表示形式，尝试通过交换字节来交换它们是不正确的。当对象包含指向自身的指针（自指针）时，这一点尤其令人担忧，而这在实践中很少遇到。这种情况可能会在按位交换时产生不可预测的行为。

为什么编译器可能无法拯救你

一个常见的假设是编译器无法处理复杂的优化，促使开发人员尝试使用位摆弄进行手动改进。然而，在实践中，编译器通常擅长代码分析和优化。

示例：字符串复制

考虑以下代码片段：

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

第一个字符串构造函数将字符串“abcdefgh”分配给无论变量。字符串复制构造函数通过复制whatever的内容来创建一个新的字符串whatever2。

通过检查生成的汇编代码，我们可以观察到编译器对字符串内容执行了单个寄存器复制，有效地优化了复制整个字符串。

信任编译器

基于这样的例子，它是建议相信编译器有效优化代码的能力。尝试通过位调整或其他低级优化来提高性能不太可能产生显着的好处，除非分析器识别出特定的瓶颈。

因此，在考虑按位交换作为解决方案时，仔细评估至关重要潜在的影响，特别是在存在自指针或其他复杂数据结构的情况下，在进行按位操作时可能会表现出意外的行为。

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