如何用位运算实现：输入0返回1，输入非0保持原值？

要实现这个需求，核心是区分输入为0和非0的情况：当输入为0时返回1，非0时保持输入不变。以下是两种可行的实现方式：

方案1：结合逻辑非与加法（简洁易读） #

表达式：x + (!x)

原理： #

• 当x = 0时，逻辑非!x的结果为1（多数编程语言中，逻辑非对0返回真，转整数为1），因此0 + 1 = 1，符合要求。
• 当x ≠ 0时，!x的结果为0，因此x + 0 = x，保持原值不变。

代码示例（C语言）： #

int transform(int x) {
    return x + (!x);
}

方案2：纯位运算（不依赖逻辑运算） #

如果要求完全使用位运算（不借助逻辑非），可使用以下表达式（以32位有符号整数为例）：
x + ((x >> 31) | ((~x + 1) >> 31)) + 1

原理： #

1. ~x + 1是x的补码相反数（即-x）。
2. x >> 31：32位有符号整数中，正数右移31位结果为0，负数右移31位结果为-1，0右移31位结果为0。
3. (-x) >> 31：正数的相反数是负数，右移31位为-1；负数的相反数是正数，右移31位为0；0的相反数是0，右移31位为0。
4. (x >> 31) | (-x >> 31)：x=0时结果为0 | 0 = 0；x≠0时结果为0 | -1 = -1或-1 | 0 = -1。
5. 最后加1：0 + 1 = 1（x=0时），-1 + 1 = 0（x≠0时），与x相加得到目标结果。

代码示例（C语言）： #

int transform(int x) {
    return x + ((x >> 31) | ((~x + 1) >> 31)) + 1;
}

验证用例： #

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user3600124