if/else 在什么阶段变得比 switch case 更好？可以？答案

【问题标题】：At what stage does an if/else become better than a switch case? Does it?if/else 在什么阶段变得比 switch case 更好？可以？
【发布时间】：2015-04-05 01:45:11
【问题描述】：

我可以总结一下，

Switch case 由实现定义，但主要定义为跳转表
切换大小写使代码更具可读性
切换速度比if/elseif (?) 快

考虑一个我有 300+ 个 switch 案例的案例。我知道这个场景中的if/elseif 会一团糟。

但我想知道switch 案例在这样的场景？

它是否可扩展，即无论存在多少情况，它仍然比 if/else 相对快？
既然是执行定义了我如何弄清楚我的编译器是如何实现它的？
最重要的是，除了实际编写代码和使用分析器之外，我该如何进行if/elseif - switch 比较？我尝试使用gcc 4.8.1-S 开关编译一个带有switch case 的小型.c 文件，它看起来像是创建了一个跳转表。我从这里去哪里？
在这种情况下使用if/elseif 是更好还是更差

我主要对 C/C++ 的具体细节感兴趣

【问题讨论】：

无论如何，大多数现代编译器都会将一堆 if 优化到跳转表中，因此您不会注意到任何差异。也有人会争辩说，如果你必须在一个地方设置 300 个 if 条件，那么你的代码设计得很糟糕
@SingerOfTheFall 是的，我同意设计不当的部分。它是一个遗留代码，从它的用例来看，即运行时根据开关条件选择子类可能是最可行的
switch 的表现如何？测量它！是否可扩展？是的，最坏的情况就像 if/else 链。编译器如何实现开关？查看生成的汇编代码。它并不总是跳表。如果 case 标签中的值相距很远（例如 case 1、case 10000、case 90000），则 switch 将转换为 if/else 序列或 if/else 和跳转表的组合。 if/else 是否比 switch 更好？测量它。
如果你有 300+ 个 switch case，你需要的是重构。
@Suvarna 向社区提出的更有趣的问题是如何修复这个设计不当的代码，这样您就不需要 switch 或 if/elseif 链。我期待看到这个问题:)

标签： c++ c performance switch-statement

【解决方案1】：

编译器可能决定使用跳转表并在 300+ 的情况下做出巨大改进。

编译器确实使用决策树等各种技术对分支进行优化。

编译器越容易理解代码越好。而且switch语句对于编译器来说也更具可读性。

从编译器的角度考虑 else if 。它看起来像一个箭头：

    - if 
     - else
      - else 
       - else
        - else

您需要评估每个之前的 if 才能得到正确的 else 。

但是 Switch 看起来更像一个块：

     - case
     - case
     - case
     - case

所以编译器有时可以直接确定去哪里。

对于您的项目符号问题：

它是可扩展的。开发者很容易编写，如果编译器使用跳转表添加更多的情况不会影响。
由编译器决定使用什么。它可能会选择根本不优化它（但很可能是跳转表）。
您可以运行一个循环并手动测量时间吗？
使用 switch 总是更好。在最坏的情况下，开关将充当 if/else。

【讨论】：

第 4 点。-> 有道理。谢谢
"使用 switch 总是更好。"在性能方面，是的。在可读性和程序员错误的可能性方面，没有。
为什么编译器不能确定给定的 if..else 语句集在逻辑上等同于 switch，并进行相应的优化？
@PaulDraper：即使在性能方面，如果每个 if 最终在大约一半的执行时间中为真（所以一半的项目满足第一个if，四分之一满足第二个，一个满足第三个，等等。显然，指数衰减不会持续到300个项目，而是使用if声明列表中代表最常见用例的部分与switch 相比，有时可能是一个重大胜利。
@PythonNut，sufficiently smart compiler 当然可以。最可能的原因是程序员无意中以编译器无法转换的方式编写了 if-else。从一开始就编写一个 switch-case 可以保证这一点。仅供参考，其他语言的一些功能试图弥合抽象/优化差距。 Scala有@switch注解，需要编译到JVM tableswitch或者lookupswitch，否则编译失败。

【解决方案2】：

大多数低端处理器的编译器（主要用于嵌入式系统）编译器并不总是为 switch case 生成跳转表。

如果 case 变量是按顺序排列的（例如 1,2,3,4....），那么编译器会首选 switch case 的跳转表实现，但是对于 case 变量的随机序列（例如 12,344,565,1,5 ...) 编译器生成与 if-else 代码相同的代码。

有时，由于这种情况，开发人员在向已经正常的代码中添加随机案例变量时会遇到麻烦，这可能会改变该部分代码的整个实现，从而导致代码执行时间和代码大小发生重大变化。这些是嵌入式开发人员最关心的一点。

【讨论】：

@EJP 为什么这是不真实的？我在我的一个项目中遇到过这个问题。我并不是说这是所有编译器的行为。如果遗漏了什么，请解释我的观点。
我的观点是，当您在资源关键型系统中使用 switch 语句时，您应该知道您的编译器正在处理您的代码。
你应该说“如果…编译器生成…”如果你的意思是“如果…编译器可能生成…”或“我遇到一个编译器这会产生……如果……”
@Holger，您是否考虑过使用 switch 重写您的评论？ ;)
该死的错字应该是：你不应该说“如果…编译器生成…”如果你的意思是“如果…编译器可能生成...”或“我遇到了一个编译器生成 ...if ...”

【解决方案3】：

从将 switch 与 if..then..else 构造进行比较的问题来看，~我假设您只关心需要单个测试并且结果取决于答案的情况（例如，如果 x = = ?? 然后...）。在这种情况下，最好使用开关，因为： a）您不能在测试链的中途引入错误条件。 b) 测试只进行一次。

【讨论】：

【解决方案4】：

如果您没有多少选择、具有深度决策树或需要使用非特定决策，则 if else 比 switch case 更好，

即。很容易实现一个检查 int 是否大于 0 的 if 语句，这在 switch 语句中更难构建。这是最好使用 if 语句实现的逻辑类型。

如果您有一个扁平的、非常宽泛但依赖于特定条件的决策表，那么 switch 案例会更好。例如，如果值是 1、2、3、4...等到 10，您希望发生特定的事情，使用 switch case 会更容易和更明智。

最终，现代编译器会将其更改为计算效率最高的任何内容，但构建它的方式会影响构建后的功能和可支持性。

【讨论】：