Vad är ett standardbyte?
Inom datorprogrammering och datavetenskap är en standardbyte en situation i ett program där två variabler behöver bytas ut sina värden, vilket kräver att en tredje variabel skapas för att fungera som mellanhand när värdena överförs. Ett standardbyte är ett programmeringsparadigma, vilket innebär att det kan tillämpas i alla situationer där två datauppgifter behöver utbytas och inte är knutna till någon datatyp eller programmeringsspråk. Det finns många fall i program där värden behöver bytas, men det är ofta en standardkomponent i samlingar och matriser när de används med sorteringsalgoritmer som måste flytta objekt från ett index i samlingen till en annan, med en temporär variabel för att hålla värde som byts ut. Från ett hårdvaruperspektiv kan ett standardbyte vara en stödd processor på låg nivå för vissa skalartatatyper som heltal, vilket innebär att det mellanliggande värdet inte behöver skapas i RAM-minne för slumpmässig åtkomst för att byta två siffror.
Begreppet standardbyte kan ses med variablerna A och B; i slutet av en standardbyte bör B vara lika med A och A ska vara lika B. Om ett program helt enkelt tilldelar B till A, kommer värdet på A att gå förlorat och kan inte senare tilldelas B. Detta kräver användning av en tillfällig variabel som kommer att hålla värdet på A medan B tilldelas A. Det sista steget är att tilldela det tillfälliga variabla värdet till B, slutföra bytet.
En mycket vanlig applikation för en standardbyte är när du använder en sorteringsalgoritm på en matris eller samling. Om en sorteringsalgoritm har bestämt att data i array Index 1 måste bytas ut med data vid Index 10, kan en standardbyte av data utföras. Detta kan göras exceptionellt snabbt med hjälp av pekarreferenser på språk som C.
En komplikation kan uppstå i vissa objektorienterade programmeringsspråk när två objektfall måste bytas ut. I vissa mycket sällsynta fall kommer det inte att initiera en faktisk byte genom att bara byta objektreferenser. Istället är det enda sättet att utbyta objekt att klona interna data, fält för fält, mellan de två objekten och den temporära objektvariabeln.
Det finns en teknik som tekniskt kan användas för att utföra en standardbyte med den exklusiva eller (XOR) logiska operatören. En XOR-byte förlitar sig på att när två bitar beräknas med XOR, kommer de i huvudsak att skapa en mask som kan vändas med en eller båda operatörerna. På detta sätt kan två variabler, A och B, bytas ut genom att först skapa en mask med en XOR av de två variablerna, sedan använda XOR för att först maska upp värdet för B och sedan värdet för A. Tyvärr, även om denna metod undviker skapandet av en tillfällig variabel, den kommer inte heller att göra en byte i alla fall, speciellt när A och B är lika med varandra och i fall där kompilatoroptimering kan ändra den faktiska operationen.