为什么是 switch 语句而不是 if-else？答案

【问题标题】：Why the switch statement and not if-else?为什么是 switch 语句而不是 if-else？
【发布时间】：2010-10-01 17:55:00
【问题描述】：

我一直在想这个问题。到目前为止，我不是一个铁杆程序员，主要是小型 Python 脚本，并且我已经编写了几个分子动力学模拟。对于真正的问题：switch 语句 的意义何在？为什么不能只使用 if-else 语句？

感谢您的回答，如果之前有人问过这个问题，请指向链接。

编辑

S.Lott 指出这可能与If/Else vs. Switch 的问题重复。如果你想关闭，那么就这样做。我将保留它以供进一步讨论。

【问题讨论】：

问了一个非常相似的问题here。
重复：*.com/questions/97987/switch-vs-if-else, *.com/questions/395618/if-else-vs-switch
“耦合分子动力学模拟”：-O 我猜你没有使用任何 switch 语句：P 有趣
奥斯卡，其实我没有。模拟可能很复杂，但决策并不复杂，主要是数学。
将此标记为language-agnostic。有特定于语言的考虑和模仿。有人问过 Python，但答案包括 C、C#、Java、Javascript、VB...

标签： if-statement language-agnostic switch-statement

【解决方案1】：

唯一可以更快的时间切换是当您的案例值是常量，不是动态的或以其他方式派生的，并且当案例的数量明显大于将哈希计算到查找表中的时间时。

在大多数引擎（包括 Chrome 的 V8 引擎）上编译为程序集以执行的 Javascript 的一个典型例子是 switch 语句在常见情况下的执行速度要慢 30%-60%：http://jsperf.com/switch-if-else/20

【讨论】：

我已经告诉过你，我的基准测试设置为启用浏览器优化测试。所有其他测试都未经优化运行。是的，在未优化的代码中， elseif 更快。谁在乎？为什么我会关心未优化代码的速度？如果你在乎，那对我来说很好，但你应该这么说，因为大多数人不这样做。顺便说一句，原因是 benchmark.js 的作者故意有代码来尝试禁用优化，而不是因为你必须做一些神奇的事情来启用优化。
对我来说，chrome 的速度快了 10 倍，这是怎么回事？未优化代码和优化代码之间的差异是如此之大，以至于如果您不了解编译器优化，您将无法解释这些差异而不听起来不真实。
“具有讽刺意味的是，我在获得 comp. sci 硕士学位的同时获得了编译器设计 A。” 在这里并不重要。重要的是是否进行了正确的性能测试（大量糟糕的测试并不意味着少数正确的测试）。
@AnthonyHildoer 是的，你是对的！做错 39 次测试是不可能的，尤其是对于像基准测试这样的东西，这非常容易，而且从历史上看，人们一直非常擅长！
@AnthonyHildoer plover.net/~bonds/bdksucks.html 你犯了谬误谬误。

【解决方案2】：

switch 构造更容易转换为jump (or branch) table。当案例标签靠近时，这可以使 switch 语句比 if-else 更有效。这个想法是在内存中顺序放置一堆跳转指令，然后将值添加到程序计数器中。这用加法操作替换了一系列比较指令。

以下是一些极其简化的伪组装示例。一、if-else版本：

    // C version
    if (1 == value)
        function1();
    else if (2 == value)
        function2();
    else if (3 == value)
        function3();

    // assembly version
    compare value, 1
    jump if zero label1
    compare value, 2
    jump if zero label2
    compare value, 3
    jump if zero label3
label1:
    call function1
label2:
    call function2
label3:
    call function3

接下来是switch版本：

    // C version
    switch (value) {
    case 1: function1(); break;
    case 2: function2(); break;
    case 3: function3(); break;
    }

    // assembly version
    add program_counter, value
    call function1
    call function2
    call function3

您可以看到生成的汇编代码更加紧凑。请注意，需要以某种方式转换该值以处理 1、2 和 3 以外的其他值。但是，这应该说明这个概念。

【讨论】：

您生成的汇编代码只有在您可以制作相同大小的案例时才有效。实际上，在添加之前 nop 填充和乘以值可以做类似的事情。但是，通常使用跳转表，在范围检查后获取“goto *table.124[value]”。
而且在许多情况下，间接跳转比单次跳转要慢得多，因为间接分支的分支预测通常不太有效。
很公平，我想保持简单。另外，我相信 C switch 语句早于分支预测，他想知道它为什么存在......
在哪里不使用 switch 和使用 if else？
这不取决于语言吗？有些允许的情况并不比你在 if 语句中看到的复杂（例如，正则表达式匹配字符串的情况）。

【解决方案3】：

我忽略了这种类型的低级优化，因为它通常不重要，并且可能因编译器而异。

我想说主要区别在于可读性。 if/else 非常灵活，但是当您看到一个开关时，您会立即知道所有测试都针对同一个表达式。

【讨论】：

【解决方案4】：

遍历几种情况的能力（故意省略 break 语句）可能很有用，而且正如一些人已经说过的那样，它也更快。不过，也许最重要和最不重要的考虑因素是，它只会使代码比 if/else 更漂亮。 :)

【讨论】：

【解决方案5】：

除了提到的 .NET 中的其他代码可读性和优化之外，您还可以打开枚举等

enum Color { Red, Green, Blue }; 

Color c = Color.Red;

switch (c) // Switch on the enum

{

// no casting and no need to understand what int value it is

case Color.Red:    break;
case Color.Green:  break;
case Color.Blue:   break;

}

【讨论】：

【解决方案6】：

开关可以是optimized by compiler - 你会得到更快的代码。
此外，我发现它在处理可枚举类型时更加优雅。

总结 switch 语句为您提供性能 + 代码优雅 :)

这里有一些有用的链接：

speed comparison of switch vs if/else in C#
Feedback-Guided Switch Statement Optimization（pdf 描述 switch 语句优化）

【讨论】：

我假设是 .net 世界，因为他正在链接到 C#
例如 C++ 编译器做了一些有趣的优化
代码示例中的 .sln 文件显示“#Visual C# Express 2008”
代码优雅值得商榷。

【解决方案7】：

某些编译器可以“更好”地优化 Switch。在某些语言中使用 switch 语句存在缺陷。在 Java 中，switch 不能处理字符串，而在 VB2005 中，switch 语句不能用于单选按钮。
Switch 可以更快更容易阅读，If-Then 更通用，可以在更多地方使用。

【讨论】：

if-then 会在更多地方工作吗？试试这个 var sillyExample = true; switch (sillyExample) { case 3 > 2: console.log("lol");休息; case 0 !== 1: console.log("我猜它在这里断了"); } 实际上是 nvm

【解决方案8】：

为了表达性，switch/case语句允许你将多个case组合在一起，例如：

case 1,2,3: do(this); break;
case 4,5,6: do(that); break;

为了性能，编译器有时可以将 switch 语句优化为跳转表。

【讨论】：