XOR 교체 알고리즘

출처 : http://ko.wikipedia.org/wiki/XOR_%EA%B5%90%EC%B2%B4_%EC%95%8C%EA%B3%A0%EB%A6%AC%EC%A6%98#.EC.8B.A4.EC.A0.9C_.EC.82.AC.EC.9A.A9.EC.97.90.EC.84.9C.EC.9D.98_.EC.9E.A5.EB.8B.A8.EC.A0.90

 

XOR 교체 알고리즘은 임시 변수를 두지 않고, 두 개의 변수를 배타적 논리합(XOR) 비트 연산을 이용하여 교체하는 알고리즘이다. 이 알고리즘은 컴퓨터 프로그래밍 분야에서 프로세서의 최적화 능력이 부족했을 때 대안으로 자주 사용되었다.

다음은 XOR 교체 알고리즘을 구현한 C 코드이다.

void swap(int *x, int *y)
{
    if (*x != *y) {
        *x ^= *y;
        *y ^= *x;
        *x ^= *y;
    }
}
 
이 코드는 두 포인터가 서로 다른 메모리 공간을 가리킬 때에만 교체 연산을 수행해서 문제를 제거한다.
이 코드는 종종 다음과 같은 형태로 쓰이기도 한다.
 
if (*x != *y) *x ^= *y ^= *x ^= *y;

실제 사용에서의 장단점

XOR 교체 알고리즘은 대부분의 현대적인 프로세서에서는 임시 변수를 사용하는 방법보다 더 느린데, 그 이유 중 하나로는 임시 변수를 사용하는 방법은 여러 명령어를 동시에 실행할 수 있도록 (명령어 수준 병렬성) 최적화하기가 더 쉽기 때문이다. XOR 교체 알고리즘은 3 연산 모두 데이터 의존성 (Read-After-Write)을 만들기에 반드시 순서대로만 실행해야한다. 따라서 현대 비순차 프로세서나 VLIW 컴파일러가 XOR 교체 알고리즘을 최적화할 수 있는 방법은 거의 없다.

반면, XOR 교체 알고리즘은 속도가 그리 빠르지 않아도 되고 메모리 (혹은 캐시) 사용을 최소화해야 하는 환경에서는 유용하게 사용될 수 있다. 따라서 이 방식은 임베디드 개발 환경에서 많이 이용된다.