switch...case与if...else执行能力分析

switch...caseif...else作为条件判断语句在程序中用的是非常多的。

对比

基本用法

// switch
switch( 条件表达式 ){
  case a:
  // do something
    break;
  case b:
  // do something
    break;
  case c:
  // do something
    break;
  default:
  // do something
    break;
}

// if else
if ( 条件表达式1 ) {
  // do something
} else if ( 条件表达式2 ) {
  // do something
} else if ( 条件表达式 3) {
  // do something
} else {
  // do something
}

除了写法上的差异,两者在执行上面也是不同的。使用switch进行判断,执行的时间可能会更短,但是所消耗的空间会更多。

switch语句根据一个整数索引值进行多重分支,底层采用跳转表这种数据结构。跳转表是一个数组,表项 i 对应代码段的地址,当switch索引值等于表项i时采取对应的程序操作。

简单可理解为:执行switch时生成一个长度为最大case常量+1的数组,程序首先判断switch变量是否大于最大case 常量,若大于,则跳到default分支处理;否则取得数组索引号为switch变量值大小,取得数组对应值即为相应case代码块地址,程序接着跳到此地址执行,完成分支的跳转。

所以,switch语句的执行速度相对于if语句执行速度会更快。但是因为switch会生成一个临时的数组,所以,占用的内存可能会更大。

对于if语句,则是系统自上而下的按照条件逐个去判断,知道匹配到合适的条件,否则会执行完整个if语句,所以执行的时间可能会很长,速断会更慢。因此,也得出,在编写代码的时候,需要将几率大的条件置于条件判断的最前面。

但是,switch在对于非常量的情况下面是无能为力的,比如 if(x > 1 && x < 100) 这样的条件,使用switch是无法处理的,case语句不支持一个判断类型的表达式。但是,if语句就对这个就毫无压力。

所以,在只是处理常量的时候,推荐使用 switch 语句判断,如果涉及到了表达式,那么推荐使用 if…else 语句进行判断。

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