C# Switch 语句：不使用默认值更高效？答案

【问题标题】：C# Switch Statement: More efficient to not use default?C# Switch 语句：不使用默认值更高效？
【发布时间】：2012-03-17 10:04:52
【问题描述】：

我在 Visual Studio 中创建了一个 C# 方法，它只包含一个 switch 语句，每个 case 返回一个值。按照个人习惯，我放了类似下面的代码：

private string SwitchMethod(int num)
    {
        switch (num)
        {
            case 0:
                return "result 1";
            case 1:
                return "result 2";
            case 2:
                return "result 3";
        }
        return "no result";
    }

我的问题是：哪个代码会有更好的性能？上面或下面的代码，还是相同的？为什么？

我会假设由于编译器优化...它们可能只是相同...但我真的不知道。

private string SwitchMethod(int num)
    {
        switch (num)
        {
            case 0:
                return "result 1";
            case 1:
                return "result 2";
            case 2:
                return "result 3";
            default:
                return "no result";
        }
    }

修订：看来我应该更具体一点：编译时......是否会生成效率较低的代码？

我意识到性能上的差异可能微不足道......我真的很好奇。

【问题讨论】：

这是相当主观的。我避免从方法或函数中有多个退出点，但 YMMV。如果你真的很好奇，看看 IL。
那编译？我不在我的编译器前面，但我几乎可以肯定需要一个默认值。
如果您真的认为它不会发生，则默认抛出“不应该到达这里”的异常
需要default 或switch() 之后的额外返回。
好的，现在你已经修复了你的代码。而且您已经很好地编写了两种方式的代码。当你运行它们时，它们的表现如何？

标签： c# performance switch-statement

【解决方案1】：

public static string foo(int num)
        {
            switch (num)
            {
                case 0:
                    return "result 1";
                case 1:
                    return "result 2";
                case 2:
                    return "result 3";
            }
            return "no result";
        }

变成：

.method public hidebysig static string  foo(int32 num) cil managed
{
  // Code size       57 (0x39)
  .maxstack  1
  .locals init ([0] string CS$1$0000,
           [1] int32 CS$4$0001)
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  ldarg.0
  IL_0002:  stloc.1
  IL_0003:  ldloc.1
  IL_0004:  switch     ( 
                        IL_0017,
                        IL_001f,
                        IL_0027)
  IL_0015:  br.s       IL_002f
  IL_0017:  ldstr      "result 1"
  IL_001c:  stloc.0
  IL_001d:  br.s       IL_0037
  IL_001f:  ldstr      "result 2"
  IL_0024:  stloc.0
  IL_0025:  br.s       IL_0037
  IL_0027:  ldstr      "result 3"
  IL_002c:  stloc.0
  IL_002d:  br.s       IL_0037
  IL_002f:  ldstr      "no result"
  IL_0034:  stloc.0
  IL_0035:  br.s       IL_0037
  IL_0037:  ldloc.0
  IL_0038:  ret
} // end of method Program::foo

将返回值变为默认情况：

.method public hidebysig static string  foo(int32 num) cil managed
{
  // Code size       57 (0x39)
  .maxstack  1
  .locals init ([0] string CS$1$0000,
           [1] int32 CS$4$0001)
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  ldarg.0
  IL_0002:  stloc.1
  IL_0003:  ldloc.1
  IL_0004:  switch     ( 
                        IL_0017,
                        IL_001f,
                        IL_0027)
  IL_0015:  br.s       IL_002f
  IL_0017:  ldstr      "result 1"
  IL_001c:  stloc.0
  IL_001d:  br.s       IL_0037
  IL_001f:  ldstr      "result 2"
  IL_0024:  stloc.0
  IL_0025:  br.s       IL_0037
  IL_0027:  ldstr      "result 3"
  IL_002c:  stloc.0
  IL_002d:  br.s       IL_0037
  IL_002f:  ldstr      "result 4"
  IL_0034:  stloc.0
  IL_0035:  br.s       IL_0037
  IL_0037:  ldloc.0
  IL_0038:  ret
} // end of method Program::foo

完全一样。没有性能差异。我将“无结果”更改为结果 4，只是为了确保重新生成代码。显然 C# 编译器对其进行了优化，或者它最终是等价的。

【讨论】：

非常感谢！原谅我的无知......但是你用什么来生成程序集？
@Brandon 有很多。例如 ilspy
ILDasm 带有 .NET Framework SDK。请记住，这是 IL 汇编代码，它不是 CPU 看到的。您可以使用 SDK NGen.exe 附带的工具来生成该程序集，但可能会根据硬件对其进行不同的优化。
@OskarKjellin - ILSpy 很好的提及。现在 Reflector 是 $$$，看到免费工具真是太酷了。

【解决方案2】：

对于其他情况均无效的情况，最好始终在 switch 的基础上包含默认情况。

这不是效率问题，因为如果遇到前面的情况之一 - 您的程序将不会检查任何其他情况（这相当于使用 if/else if/else - 最后的 else 是默认值）。

希望这会有所帮助。

【讨论】：

您的回答还可以，但在理解您的意思时应该小心：stackoverflow.com/questions/445067/if-vs-switch-speed
但是当编译时……会产生更多的代码吗？从而导致在不满足任何预期条件时执行更多指令？
对不起 - 当然 switch 语句在执行速度方面更快。我的意思是就它们的工作方式而言，它们是等价的。 Brandon - 我想作为此基础的汇编代码将非常相似，并且不会执行额外的指令。很可能编译器实际上可能使您的代码在编译时尽可能高效，从而生成完全相同的汇编代码。

【解决方案3】：

代替函数和 switch 语句，最好使用通用 Dictionary，其中键是 KofaxEnvironment，值与从 switch 返回的值相同。比如：

Dictionary<KofaxEnvironment, string>

或

Dictionary<int, string>

我也不担心性能。正确性应该是您的首要目标。

但是，如果您确实坚持使用开关，请使用引发异常的默认值：

default:
    throw new ArgumentException("Serious programmer error!");

至于性能，切换默认值和返回返回值之间的差异（如果有的话）可以忽略不计。

【讨论】：

这并不是我想要的……但这是个好主意……我将来肯定会使用它。更简洁的代码！