0 なら 1 に、1 なら 0 にする | Programming Place Plus　Ｃ言語編　逆引き

このページの概要 🔗

このページの解説は C99 をベースとしています。

以下は目次です。

• 目的
• 方法①（条件分岐を使う）
  • シンプルだが、効率が悪いかもしれない
• 方法②（減算を利用する）
  • 効率的
• 方法③（ビット演算を利用する）
  • 効率的
  • ビット演算には符号無し整数型を使うべきではある

目的 🔗

ある整数型^📘の変数には 0 か 1 の値が入ります。その変数の現在の値が 0 だったら 1 に、現在の値が 1 だったら 0 にしたいとします。

もしこの変数の目的が「真」か「偽」かをあらわすものであるなら、_Bool型（第１３章）を使って意味を明確にしましょう。0 と 1 の反転には論理否定演算子を使います。

方法①（条件分岐を使う） 🔗

もっともシンプルな方法ですが、条件分岐は効率面で劣る可能性があります。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int num = 0;

    if (num == 0) {
        num = 1;
    }
    else {
        num = 0;
    }
    printf("%d\n", num);

    num = (num == 0) ? 1 : 0;
    printf("%d\n", num);
}

実行結果：

1
0

if文を使っても、条件演算子^📘を使っても構いませんが、条件演算子のほうがシンプルそうです。

この実装例では、変数num の値が 0 でも 1 でもない場合には 0 になります。

方法②（減算を利用する） 🔗

減算だけで実現できます。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int num = 0;

    num = 1 - num;
    printf("%d\n", num);

    num = 1 - num;
    printf("%d\n", num);
}

実行結果：

1
0

1 - num という式は、num の値が 0 のときは 1 - 0 なので 1 になり、num の値が 1 のときは 1 - 1 なので 0 になります。

num に 0 でも 1 でもない値が入ることがないように注意してください。

方法③（ビット演算を利用する） 🔗

ビット演算^📘でも実現できます。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int num = 0;

    num ^= 1;
    printf("%d\n", num);

    num ^= 1;
    printf("%d\n", num);
}

実行結果：

1
0

ビット単位排他的論理和（第４９章）を使っています。

ビット単位排他的論理和は、２つのオペランド^📘のビットを比較して、同じだったら 0 に、異なっていたら 1 になるビット演算です。そのため、num ^= 1 では、num の値が 0 のときは、0 と 1 は異なるため 1 になり、num の値が 1 のときは、1 と 1 は同じなので 0 になります。

num に 0 でも 1 でもない値が入ることがないように注意してください。

なお、ビット単位排他的論理和のようなビット演算では、符号付き整数型^📘を使うとトラブルが起きる可能性があるとされます（第４９章）。これは最上位ビット^📘が符号を表していると、それを書き換えてしまう恐れがあるためです。しかし、変数num が 0 か 1 にしかなり得ないのであれば問題にはなりません。

参考リンク 🔗

• Programming Place Plus　Ｃ言語編　参考書籍
  • 当サイトの参考書籍一覧ページ。Ｃ言語に関する書籍を多数紹介。
• Programming Place Plus　Ｃ言語編　リンク集
  • 当サイトの参考Webサイト集。Ｃ言語の全般的な学習に有益なサイトを紹介。

更新履歴 🔗

• ’2021/12/11
  • main関数から return 0; を削除（Ｃ言語編全体でのコードの統一）
• ’2019/11/11
  • 新規作成

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