为什么我们在 case 语句之后需要 break？答案

【问题标题】：Why do we need break after case statements?为什么我们在 case 语句之后需要 break？
【发布时间】：2011-02-12 05:02:18
【问题描述】：

为什么编译器不自动在 switch 中的每个代码块之后放置 break 语句？是因为历史原因吗？您希望何时执行多个代码块？

【问题讨论】：

Made an answer 关于 JDK-12 和开关标签已改组为不强制要求 break。

标签： java switch-statement case language-design break

【解决方案1】：

在 switch cases 之后的 break 用于避免 switch 语句中的失败。虽然有趣的是，现在这可以通过JEP-325 实现的新形成的开关标签来实现。

通过这些更改，可以避免break 与每个开关case 一起被进一步演示：-

public class SwitchExpressionsNoFallThrough {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int value = scanner.nextInt();
        /*
         * Before JEP-325
         */
        switch (value) {
            case 1:
                System.out.println("one");
            case 2:
                System.out.println("two");
            default:
                System.out.println("many");
        }

        /*
         * After JEP-325
         */
        switch (value) {
            case 1 ->System.out.println("one");
            case 2 ->System.out.println("two");
            default ->System.out.println("many");
        }
    }
}

在executing the above code with JDK-12，比较输出可以看作是

//input
1
// output from the implementation before JEP-325
one
two
many
// output from the implementation after JEP-325
one

和

//input
2
// output from the implementation before JEP-325
two
many
// output from the implementation after JEP-325
two

当然是不变的

// input
3
many // default case match
many // branches to 'default' as well

【讨论】：

【解决方案2】：

我现在正在处理我在 switch 语句中需要 break 的项目，否则代码将无法工作。请耐心等待，我会给你一个很好的例子，说明为什么在你的 switch 语句中需要break。

假设您有三种状态，一种等待用户输入数字，第二种等待计算，第三种打印总和。

在这种情况下，你有：

State1 - 等待用户输入数字
State2 - 打印总和
state3 - 计算总和

查看状态，您可能希望从 state1 开始，然后是 state3，最后是 state2。否则我们将只打印用户输入而不计算总和。再次澄清一下，我们等待用户输入一个值，然后计算总和并打印总和。

这是一个示例代码：

while(1){
    switch(state){
      case state1:
        // Wait for user input code
        state = state3; // Jump to state3
        break;
      case state2:
        //Print the sum code
        state = state3; // Jump to state3;
      case state3:
        // Calculate the sum code
        state = wait; // Jump to state1
        break;
    }
}

如果我们不使用break，它将按照state1、state2和state3的顺序执行。但是使用break，我们可以避免这种情况，并且可以在正确的过程中进行排序，即从state1开始，然后是state3，最后是state2。

【讨论】：

【解决方案3】：

正如人们之前所说，这是允许跌倒，这不是一个错误，它是一个特性。如果太多的break 语句让您烦恼，您可以使用return 语句轻松摆脱它们。这实际上是一个很好的做法，因为您的方法应该尽可能小（为了可读性和可维护性），因此 switch 语句对于方法来说已经足够大了，因此，一个好的方法不应该包含任何其他内容，这是一个例子：

public class SwitchTester{
    private static final Log log = LogFactory.getLog(SwitchTester.class);
    public static void main(String[] args){
        log.info(monthsOfTheSeason(Season.WINTER));
        log.info(monthsOfTheSeason(Season.SPRING));
        log.info(monthsOfTheSeason(Season.SUMMER));
        log.info(monthsOfTheSeason(Season.AUTUMN));
    }

    enum Season{WINTER, SPRING, SUMMER, AUTUMN};

    static String monthsOfTheSeason(Season season){
        switch(season){
            case WINTER:
                return "Dec, Jan, Feb";
            case SPRING:
                return "Mar, Apr, May";
            case SUMMER:
                return "Jun, Jul, Aug";
            case AUTUMN:
                return "Sep, Oct, Nov";
            default:
                //actually a NullPointerException will be thrown before reaching this
                throw new IllegalArgumentException("Season must not be null");
        }        
    }
}

执行打印：

12:37:25.760 [main] INFO lang.SwitchTester - Dec, Jan, Feb
12:37:25.762 [main] INFO lang.SwitchTester - Mar, Apr, May
12:37:25.762 [main] INFO lang.SwitchTester - Jun, Jul, Aug
12:37:25.762 [main] INFO lang.SwitchTester - Sep, Oct, Nov

正如预期的那样。

【讨论】：

【解决方案4】：

您可以轻松区分其他类型的数字、月份、计数。
如果在这种情况下，这会更好；

public static void spanishNumbers(String span){

    span = span.toLowerCase().replace(" ", "");
    switch (span){
     case "1":    
     case "jan":  System.out.println("uno"); break;    
     case "2":      
     case "feb":  System.out.println("dos"); break;    
     case "3":     
     case "mar":  System.out.println("tres"); break;   
     case "4":   
     case "apr":  System.out.println("cuatro"); break;
     case "5":    
     case "may":  System.out.println("cinco"); break;
     case "6":     
     case "jun":  System.out.println("seis"); break;
     case "7":    
     case "jul":  System.out.println("seite"); break;
     case "8":    
     case "aug":  System.out.println("ocho"); break;
     case "9":   
     case "sep":  System.out.println("nueve"); break;
     case "10":    
     case "oct": System.out.println("diez"); break;
     }
 }

【讨论】：

【解决方案5】：

这是一个老问题，但实际上我今天遇到了使用 case without break 语句。当需要按顺序组合不同的功能时，不使用break其实很有用。

例如使用 http 响应代码通过时间令牌对用户进行身份验证

服务器响应代码 401 - 令牌已过期 -> 重新生成令牌并登录用户。
服务器响应代码 200 - 令牌正常 -> 登录用户。

案例陈述：

case 404:
case 500:
        {
            Log.v("Server responses","Unable to respond due to server error");
            break;
        }
        case 401:
        {
             //regenerate token
        }
        case 200:
        {
            // log in user
            break;
        }

使用这个你不需要为 401 响应调用登录用户函数，因为当重新生成令牌时，运行时会跳转到案例 200。

【讨论】：

【解决方案6】：

你可以做各种有趣的事情。

例如，假设您想针对所有情况执行特定操作，但在某些情况下您想要执行该操作以及其他操作。使用带有 fall-through 的 switch 语句会很容易。

switch (someValue)
{
    case extendedActionValue:
        // do extended action here, falls through to normal action
    case normalActionValue:
    case otherNormalActionValue:
        // do normal action here
        break;
}

当然，很容易忘记在 case 结束时的 break 语句并导致意外行为。当你省略 break 语句时，好的编译器会警告你。

【讨论】：

Java 中的字符串可以使用 switch/case 吗？
@Steve：哎呀，我想目前还没有。根据stackoverflow.com/questions/338206/…，未来版本的Java 将允许使用字符串。（我目前的大部分编程都是在 C# 中进行的，它确实允许在 switch 语句中使用字符串。）我已经编辑了答案以删除误导性的引号。
@ZachJohnson，很久以后，Java 7 确实允许打开字符串。

【解决方案7】：

就历史记录而言，Tony Hoare 在 1960 年代的“结构化编程”革命期间发明了案例陈述。 Tony 的 case 语句支持每个 case 多个标签和自动退出，没有臭的 break 语句。对显式 break 的要求来自 BCPL/B/C 行。 Dennis Ritchie 写道（在 ACM HOPL-II 中）：

例如，语言中不存在从 BCPL switchon 语句转义的 endcase 当我们在 1960 年代学习它时，因此重载了 break 关键字以转义从 B 和 C 的 switch 语句中产生的原因是发散进化而不是有意识的变化。

我还没有找到任何关于 BCPL 的历史著作，但 Ritchie 的评论表明 break 或多或少是一个历史事故。 BCPL 后来解决了这个问题，但也许 Ritchie 和 Thompson 都忙于发明 Unix，而无暇顾及这样的细节 :-)

【讨论】：

这应该会得到更多的选票。显然，OP 已经知道省略 break 允许“执行多个代码块”，并且更关心这种设计选择的动机。其他人提到了从 C 到 Java 的著名遗产，这个答案将研究进一步推到了 C 之前的时代。我希望我们从一开始就有这种（虽然非常原始）模式匹配。

【解决方案8】：

Historically，这是因为case 本质上定义了label，也称为target point 的goto 调用。 switch 语句及其相关案例实际上只是代表了一个多路分支，其中包含多个潜在的代码流入口点。

总而言之，已经无数次注意到break 几乎始终是您希望在每个案例结束时拥有的默认行为。

【讨论】：

【解决方案9】：

为什么编译器不自动在 switch 中的每个代码块后放置 break 语句？

抛开好希望能够在几种情况下使用相同的块（可能是特殊情况）......

是历史原因吗？您希望何时执行多个代码块？

它主要是为了与 C 兼容，可以说是古代goto 关键字在地球上漫游时的古老黑客。当然，它确实实现了一些令人惊奇的事情，例如Duff's Device，但无论是赞成还是反对，这都是……充其量是争论。

【讨论】：

【解决方案10】：

Java 源自 C，其遗产包括一种称为 Duff's Device 的技术。这是一种优化，它依赖于这样一个事实，即在没有break; 语句的情况下，控制权从一种情况转移到另一种情况。到 C 被标准化时，“在野外”有很多这样的代码，而改变语言来破坏这种结构会适得其反。

【讨论】：

【解决方案11】：

我认为这是一个错误。作为一种语言结构，使用break 作为默认值同样容易，而使用fallthrough 关键字。我编写和阅读的大部分代码在每个案例之后都有一个中断。

【讨论】：

我宁愿建议continue <case name>，它允许明确指定使用哪个case语句继续；
@Vilx 当在当前switch 中允许任意case 时，这将简单地变为goto。 ;-)

【解决方案12】：

Java 来自 C，这就是 C 的语法。

有时您希望多个 case 语句只有一个执行路径。下面是一个示例，它将告诉您一个月中有多少天。

class SwitchDemo2 {
    public static void main(String[] args) {

        int month = 2;
        int year = 2000;
        int numDays = 0;

        switch (month) {
            case 1:
            case 3:
            case 5:
            case 7:
            case 8:
            case 10:
            case 12:
                numDays = 31;
                break;
            case 4:
            case 6:
            case 9:
            case 11:
                numDays = 30;
                break;
            case 2:
                if ( ((year % 4 == 0) && !(year % 100 == 0))
                     || (year % 400 == 0) )
                    numDays = 29;
                else
                    numDays = 28;
                break;
            default:
                System.out.println("Invalid month.");
                break;
        }
        System.out.println("Number of Days = " + numDays);
    }
}

【讨论】：

有人瞄准了向上的箭头却错过了？或者，也许他们对你的大括号样式或缩进不满意......
不知道，所以请给我一个 +1。这是一个失败的例子，尽管我真的希望 Java 选择了一个更现代的 case 语句。 Cobol 的 EVALUATE-WHEN-OTHERWISE 功能要强大得多，并且早于 Java。 Scala 的匹配表达式是一个现代示例。
我的学生会因为这样做而被公开鞭打。土狼很丑。
@ncmathsadist 它说明了一种做事方式的观点。我不同意这个例子可能是极端的。但这是一个真实的例子，我相信它可以帮助人们理解一个概念。

【解决方案13】：

因为在某些情况下，您希望流过第一个块，例如避免在多个块中编写相同的代码，但仍然能够将它们划分为 mroe 控制。还有很多其他原因。

【讨论】：

【解决方案14】：

没错，因为通过一些巧妙的布局，您可以级联执行块。

【讨论】：

【解决方案15】：

因此，如果您需要多个案例来做同样的事情，您不必重复代码：

case THIS:
case THAT:
{
    code;
    break;
}

或者您可以执行以下操作：

case THIS:
{
   do this;
}
case THAT:
{
   do that;
}

以级联方式。

如果你问我，真的很容易出错/混淆。

【讨论】：

是否同时运行 do this 和 do that ，但只运行 do that ？
只需阅读文档。那是糟糕的！编写错误的简单方法！

【解决方案16】：

有时将多个案例关联到同一个代码块会很有帮助，例如

case 'A':
case 'B':
case 'C':
    doSomething();
    break;

case 'D':
case 'E':
    doSomethingElse();
    break;

等等。只是一个例子。

根据我的经验，“失败”并为一个案例执行多个代码块通常是不好的风格，但在某些情况下可能会有用处。

【讨论】：

当您省略休息时，请始终添加注释 // Intentional fallthrough.。在我看来，这与其说是一种糟糕的风格，不如说是“容易忘记休息”。附言当然不是像答案本身那样简单。
@doublep - 我同意。在我看来，如果可能的话，我会避免它，但如果它有意义，那么请确保你在做什么非常清楚。
@doublep：如果多个 case 以这种方式堆叠在一起，我不会理会评论。如果它们之间有代码，那么是的，评论可能是值得的。
我想象一种语言，您可以在一个 case 中声明多个案例，如下所示：case 'A','B','C': doSomething(); case 'D','E': doSomethingElse();，而无需在案例之间休息。 Pascal 可以做到这一点：“case 语句将序数表达式的值与每个选择器进行比较，选择器可以是常量、子范围或以逗号分隔的列表。” (wiki.freepascal.org/Case)

【解决方案17】：

编译器没有添加自动中断，因此可以通过从 1 和 2 中删除 break 语句来使用 switch/case 来测试 1 <= a <= 3 等条件。

switch(a) {
  case 1: //I'm between 1 and 3
  case 2: //I'm between 1 and 3
  case 3: //I'm between 1 and 3
          break;
}

【讨论】：

耶奇。我完全讨厌这个。