c++ - Switch语句比起if else语句有哪些优势？

Question

刚学完c++，觉得switch语句除了条理清晰些，没有别的太大优势，小弟不才，还望指教。

Answer 1

在大多数情况下，switch的性能不会比if else低。
在某些特定情况下，编译器能对switch进行优化。比如说：
1. 不按顺序比较，而是构造一个二分查找树(binary decision tree), 这样子比较的平均次数就会下降。
2. 可以做个跳转表(jump table)这样子就不许要任何比较了。比如如下的代码。

int main(int argc, char* argv[])
{
	int j = 0;
	int n;
	cin>>n;
	switch(n)
	{
	case 1: j = 1; break;
	case 2:	j = 2; break;
	case 3:	j = 3; break;
	case 4:	j = 5; break;
	default:j = 6;
	}
	cout<<j<<endl;
	return 0
}

其在VS2008编译器下产生的代码如下

switch(n)
00401011  mov         eax,dword ptr [esp] 
00401014  dec         eax  
00401015  cmp         eax,3 **<==这里只比较了一次，看看是否是default分支**
00401018  ja          0040103D 
0040101A  jmp         dword ptr [eax*4+00401064h] **<==这里直接用了一个跳转表,没有比较语句**
	{
	case 1: j = 1; break;
00401021  mov         eax,1 
00401026  jmp         00401042 
	case 2:	j = 2; break;
00401028  mov         eax,2 
0040102D  jmp         00401042 
	case 3:	j = 3; break;
0040102F  mov         eax,3 
00401034  jmp         00401042 
	case 4:	j = 5; break;
00401036  mov         eax,5 
0040103B  jmp         00401042 
	default:j = 6;
0040103D  mov         eax,6 
	}
	cout<<j<<endl;
00401042  mov         ecx,dword ptr ds:[0040203Ch] 
00401048  push        ecx  
00401049  mov         ecx,dword ptr ds:[0040204Ch] 
0040104F  push        eax  
00401050  call        dword ptr ds:[00402038h] 
00401056  mov         ecx,eax 
00401058  call        dword ptr ds:[00402040h] 
	return 0;

Answer 2

呵呵，这是一个相当有趣的问题。

在我看来，switch的确在实质上跟if else if 完全一样的效果，不过在很多情况下，使用switch要比if else方便不少

比如经典的值等分支，匹配一些状态常量的时候，比if else结构方便许多，不用反复写xx == yy

switch (param) {
  case STATUS_ONE:
    ...
    break;
  case STATUS_TWO:
    ...
    break;
  default:
    ...
}

vs

if (param == STATUS_ONE) {
  ...
} else if (param == STATUS_TWO) {
  ...
} else {
  ...
}

当然，switch在非值等分支的时候也不是那么没用，比如经典的打分评级，也可以这么写：

switch (true) {
  case score < 60:
    return 'D';
  case score < 70:
    return 'C';
  ...
}

看上去也会相当的清晰。

总之我认为switch是一个经常被小看的语法结构，用得好的话，会很省事。

另外如果代码里面有很多平级的if却没有else，其实没有break的switch也是一个不错的选择，比如拼sql的时候：

switch (true) {
  case id > 0:
    query->addWhere('id = ?', id);
  case (bool)name:
    query->addWhere('name = ?', name);
  ...
}

Answer 3

本来就是如此，switch就是让你更清晰一点，不然到处的if else会让你烦死的。

Answer 4

上面说的很详细，switch语句在编译时编译器会提供一张跳转表，提高了查找速度。
而多分支的if else语句，实际上是忌讳使用的，因为在底层指令的流水线中，if else语句会导致程序预判，将一种情况的指令装入流水线。一旦预判失败，就需要回退流水线。与switch相比，大规模使用if else的性能差异是比较大的，个人认为。

Answer 5

我也是经常用Switch 状态机， 倍爽~~