為什麼 C# Switch 語句僅限於整數型別和常數大小寫表達式？

C# switch 語句的限制

C# 的 switch 語句有兩個明顯的限制：無法處理非整數型別的值，而 case 表達式必須是常數。這引發了對這些限制背後原因的疑問。

整數 switch 值的理由

C# 的 switch 語句是使用 CIL switch 指令實現的，這是一種跳躍表，需要一個指向一組跳躍位址的索引。當 case 值是連續的時，跳表效率很高，但當它們不連續時，效率就會降低。

對於不連續的表達式，編譯器必須採用線性的 if-else 檢查或二元樹搜尋。這會導致效能下降。

常數 case 表達式的理由

CIL switch 指令需要一個常數作為其在跳轉表中的索引。這確保了跳轉表是在編譯時創建的，而不是在運行時創建的。

非常量 case 表達式將需要在運行時建立跳轉表，這將效率低下，並可能導致安全漏洞。

對效能的影響

這些限制對效能的影響將取決於特定的場景。由於使用了 CIL switch 指令，連續的 case 表達式通常比不連續的表達式更快。

在 switch 語句中使用字串或其他複雜物件也會影響效能，因為編譯器可能必須建立字典或雜湊表來將值對應到對應的跳躍位址。

結論

C# switch 語句的限制主要源自於效能和安全性的考量。雖然這些限制可能會對 switch 語句的使用造成一些約束，但它們對於確保高效和安全的程式碼執行是必要的。

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