C#でビット演算XORを使って1行で2つの変数を入れ替える方法

C#では、ビットごとのXOR演算子（^）を活用することで、一時変数を使わずにたった1行のコードで2つの変数の値を入れ替えることができます。

1行で変数を交換するコード

val1 = val1 ^ val2 ^ (val2 = val1);

この式は、C#の評価順序（左から右へ評価される特性）を利用したテクニックです。まず val2 = val1 の代入が行われ、その結果と元の値をXORで組み合わせることで、両方の変数が同時に交換されます。

サンプルプログラム

以下は、初期値として val1 = 30、val2 = 60 を設定し、1行のコードで2つの変数を入れ替える完全なC#のサンプルです。

Example

using System;

class Demo {

    public static void Main(String[] args) {
        int val1 = 30;
        int val2 = 60;

        Console.WriteLine("Values before swap");
        Console.WriteLine(val1);
        Console.WriteLine(val2);

        val1 = val1 ^ val2 ^ (val2 = val1);

        Console.WriteLine("Values after swap");
        Console.WriteLine(val1);
        Console.WriteLine(val2);
    }
}

出力結果

Values before swap
30
60
Values after swap
60
30

解説

XOR演算には「同じ値同士のXORは0になる」「任意の値と0のXORは元の値のまま」という性質があります。この性質を利用することで、従来のように第3の一時変数（temp）を用意する必要がなくなり、メモリの節約にもつながります。

ただし、この手法は可読性がやや低いため、実際のプロダクションコードでは一時変数を使った標準的な交換方法やタプルを使った (val1, val2) = (val2, val1); の方が推奨される場合もあります。状況に応じて使い分けると良いでしょう。