实训3.3——交换两变量的值
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编写程序，不使用其他中间变量，交换两个整型变量a和b的值。使用按位异或（^）交换两变量的值。使用异或操作置位两变量对应位不同的位置，并依次交叉操作，达到两值交换的功能，本例主要使用一个变量存储了两个变量信息的特性。
1. 需求分析
分析目标需求，程序中需要做到如下几条。
需求1：交换两个变量的值。
需求2：不使用中间变量。
2. 技术应用
根据C语言标准以及开发平台版本，完善各个需求模块。
对于需求1，按照C语言规则完成两变量值的交换，可以使用第三方变量。
对于需求2，规定不能使用中间变量，因此否定对需求1的操作，使用按位异或（^）运算符，完成操作。方法为：首先将变量a和b作异或操作，将结果赋给a，然后将b与a作异或操作，并将结果赋给b，重复上述操作，完成。
通过上述分析，写出完整的程序如下。
程序清单3.3:ExchangeTwoVariable.c
01 #include<stdio.h>
02 main()
03 {
04 int a=0;
05 int b=0;
06 printf("请输入两变量的值：\n");
07 printf("a=");
08 scanf("%d", &a); //输入a的值
09 printf("b=");
10 scanf("%d", &b); //输入b的值
11 printf("您输入的变量值为：a=%d, b=%d\n", a, b);
12 printf("现在开始转换\n");
13 a=a^b; //交换a与b的值
14 b=b^a;
15 a=a^b;
16 printf("转换完毕！\n");
17 printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
18 }
程序第13行将a和b进行异或操作，将结果赋给a。程序第14行将重新赋值过的a和b进行异或，将结果赋给b，程序第15行将重新赋值的b和a进行异或，将结果重新赋给a，完成交换操作。程序运行结果为：
请输入两变量的值:
a = 5
b = 7
您输入的变量值为： a=5, b=7
现在开始转换
转换完毕！
a=7, b=5
程序使用按位异或（^）实现了不借助中间变量交换两变量值的操作，运算过程以及运算中各变量值的变化如下。
执行第13行a=a^b操作：
a 00000000000000000000000000000101
b 00000000000000000000000000000111
^ ------------------------------------------------------ a=a^b，结果为：a=2
00000000000000000000000000000010
执行第14行b=b^a操作：
b 00000000000000000000000000000111
a 00000000000000000000000000000010
^ ------------------------------------------------------ b=b^a，结果为：b=5
00000000000000000000000000000101
执行第15行a=a^b操作：
a 00000000000000000000000000000010
b 00000000000000000000000000000101
^ ------------------------------------------------------ a=a^b，结果为：a=7
00000000000000000000000000000111
随·堂·实·训3.3
不使用按位异或（^）运算符，使用算术运算符交换两变量的值，且同样不使用中间变量。
提示：
（1）使用算术运算+和-。
（2）例如：x=x+y; y=x-y; x=x-y。
修改程序，验证是否能够满足要求。
4. 按位取反（～）
按位取反运算符（～）是一元运算符，一般形式为：
～操作对象
一般在运算符和操作对象间没有空格。按位取反操作是将操作对象各位取反，即原来为1的位变成0，原来为0的位变成1。例如：
short i = 0xFF11;
i=～i;
运算过程如下。
i 1111111100010011
～ --------------------------- i=～i，结果为：i=0x00EE
0000000011101100
按位取反操作主要用于间接地构造一个数，以增强程序的可移植性。
5. 按位左移（<<）
按位左移（<<）的一般形式为：
操作对象 << 左移位数
按位左移（<<）运算符是使操作对象的各位左移，低位补0，高位溢出。其中，操作对象和左移位数只能是整型或字符型。若左移运算过程中，移出的数据位不是1，则相当于乘法操作，每左移一位，相当于原值乘2，左移n位，即相当于原数乘以2n。
6. 按位右移（>>）
按位右移（>>）的一般形式为：
操作对象 >> 右移位数
按位右移（>>）运算符是使操作对象的各位右移，高位补0，低位舍弃。与左移类似，操作对象和右移位数只能是整型或字符型。右移运算相当于算术除运算，每右移一位，相当于原值除以2，右移n位，即相当于原数除以2n。