C/C++で1行のコードを使って2つの変数を入れ替える方法

C言語では、一時的な変数（テンポラリ変数）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。ここでは、代表的な2つの方法をサンプルコード付きで紹介します。

サンプルコード

#include <stdio.h>
int main() {
    int a = 28, b = 8;
    a += b -= a = b - a; // 方法1
    printf("After Swapping : %d\t%d", a, b);
    (a ^= b), (b ^= a), (a ^= b); // 方法2
    printf("\nAfter Swapping again : %d\t%d", a, b);
    return 0;
}

実行結果

After Swapping : 8	28
After Swapping again : 28	8

上記のプログラムでは、2つの変数 a と b をそれぞれ 28 と 8 で初期化しています。2つの数値を1行で入れ替える手法はいくつかありますが、ここでは代表的な2つの方法を取り上げます。

a += b -= a = b - a; // 方法1
printf("After Swapping : %d\t%d", a, b);
(a ^= b), (b ^= a), (a ^= b); // 方法2
printf("\nAfter Swapping again : %d\t%d", a, b);

方法1：算術演算を使った入れ替え

代入演算子は右から左へと評価されるため、まず a = b - a が実行され、次に b -= a、最後に a += b が処理されます。この連鎖的な代入によって、一時変数を介さずに値が交換されます。

方法2：XOR（排他的論理和）を使った入れ替え

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は元の値に戻る」という性質があります。この性質を利用し、(a ^= b), (b ^= a), (a ^= b) の3ステップを実行するだけで、変数の値を入れ替えられます。

注意点

これらの手法はコードを簡潔にできる反面、可読性が低下しやすいという欠点があります。また、XOR方式では同じメモリ位置を参照している場合に正しく動作しないといった落とし穴もあります。実務では、一時変数を使う標準的な方法や、C++であれば std::swap を利用するのが安全で推奨されるアプローチです。