这里有一个证明，如果不使用额外信息（除了32位的int），那么对于所有数字，这样的函数都不可能存在：

我们必须使f（0）=0。（证明：假设f（0）=x，则f（x）=f（f（0））=-0=0。现在，-x=f（f（x））=f（0）=x，这意味着x=0。）

此外，对于任何x和y，假设f（x）=y。那么我们希望f（y）=-x。并且f（f（y））=-y=>f（-x）=-y。总结一下：如果f（x）=y，那么f（-x）=-y，f（y）=-x，f（-y）=x。

因此，我们需要将除0之外的所有整数分成4个集合，但我们有奇数个这样的整数；不仅如此，如果我们去掉没有正对应的整数，我们仍然有2（mod4）个数。

如果我们去掉剩下的2个最大数（通过abs值），我们可以得到函数：

int sign(int n)
{
    if(n>0)
        return 1;
    else 
        return -1;
}

int f(int n)
{
    if(n==0) return 0;
    switch(abs(n)%2)
    {
        case 1:
             return sign(n)*(abs(n)+1);
        case 0:
             return -sign(n)*(abs(n)-1);
    }
}   

当然，另一种选择是不遵守0，并获得我们删除的2个数字作为奖励。（但这只是一个愚蠢的假设。）

这将在非常广泛的数字范围内发挥作用：

    static int f(int n)
    {
        int lastBit = int.MaxValue;
        lastBit++;
        int secondLastBit = lastBit >> 1;
        int tuple = lastBit | secondLastBit;
        if ((n & tuple) == tuple)
            return n + lastBit;
        if ((n & tuple) == 0)
            return n + lastBit;
        return -(n + lastBit);
    }

我最初的方法是使用最后一位作为检查位，以了解我们在第一次或第二次调用中的位置。基本上，我会在第一次调用后将此位设置为1，以向第二次调用发出第一次调用已经通过的信号。但是，这种方法被负数所击败，负数的最后一位在第一次调用期间已经到达1。

同样的理论适用于大多数负数的倒数第二位。但是，通常发生的情况是，大多数情况下，最后一位和第二位是相同的。它们要么都是负数的1，要么都是正数的0。

所以我的最后一个方法是检查它们是否都是1或都是0，这意味着在大多数情况下这是第一次调用。如果最后一位与第二个最后一位不同，那么我假设我们在第二次调用，然后简单地重新反转最后一位。显然，对于使用最后两位的非常大的数字来说，这不起作用。但是，它再次适用于非常广泛的数字。

在C中，

int 
f(int n) {
     static int r = 0;
     if (r == 1) {r--; return -1 * n; };
     r++;
     return n;
}

知道这是为了什么语言会有帮助。我错过了什么吗？许多“解决方案”似乎过于复杂，坦率地说，并非如此工作（当我读到问题时）。

或者，您可以滥用预处理器：

#define f(n) (f##n)
#define ff(n) -n

int main()
{
  int n = -42;
  cout << "f(f(" << n << ")) = " << f(f(n)) << endl;
}

记住你的上一个状态不是一个足够好的答案吗？

int f (int n)
{
    //if count 
    static int count = 0;

    if (count == 0)
        { 
            count = 1;
            return n;
        }

    if (n == 0)
        return 0;
    else if (n > 0)
    {
        count = 0;
        return abs(n)*(-1);
    } 
    else
    {
        count = 0;
        return abs(n);
    }
}

int main()
{
    int n = 42;
    std::cout << f(f(n))
}

我试着打高尔夫，这是罗德里克·查普曼的回答。

无分支：74个字符

int f(int i){return(-((i&1)<<1)|1)*i-(-((i>>>31)<<1)|1)*(((i|-i)>>31)&1);}

带有分支，Java风格：58个字符

int f(int i){return i==0?0:(((i&1)==0?i:-i)+(i>0?-1:1));}

带分支，C样式：52个字符

int f(int i){return i?(((i&1)?-i:i)+(i>0?-1:1)):0;}

经过快速但有效的基准测试后，分支版本在我的机器上的速度提高了33%。（正数和负数的随机数据集，足够的重复，并防止编译器在预热时优化代码。）考虑到非分支版本中的操作数量以及可能的良好分支预测，这并不奇怪，因为函数被调用了两次：f（f（i））。当我将基准更改为度量：f（I）时，分支版本只快28%。我认为这证明了分支预测在第一种情况下确实有一些好处。更多证明：当使用f（f（f）（f（i）））进行测试时，分支版本的速度会快42%。