为什么 C# Switch 语句仅限于整数类型和常量大小写表达式？

C# switch 语句的限制

C# 的 switch 语句有两个明显的限制：无法处理非整数类型的值，以及 case 表达式必须是常量。这引发了对这些限制背后原因的疑问。

整数 switch 值的理由

C# 的 switch 语句是使用 CIL switch 指令实现的，这是一种跳转表，需要一个指向一组跳转地址的索引。当 case 值是连续的时，跳转表效率很高，但当它们不连续时，效率就会降低。

对于不连续的表达式，编译器必须采用线性的 if-else 检查或二叉树搜索。这会导致性能下降。

常量 case 表达式的理由

CIL switch 指令需要一个常量作为其在跳转表中的索引。这确保了跳转表是在编译时创建的，而不是在运行时创建的。

非常量 case 表达式将需要在运行时创建跳转表，这将效率低下，并可能导致安全漏洞。

对性能的影响

这些限制对性能的影响将取决于具体的场景。由于使用了 CIL switch 指令，连续的 case 表达式通常比不连续的表达式更快。

在 switch 语句中使用字符串或其他复杂对象也会影响性能，因为编译器可能必须创建一个字典或哈希表来将值映射到相应的跳转地址。

结论

C# switch 语句的限制主要源于性能和安全方面的考虑。虽然这些限制可能会对 switch 语句的使用造成一些约束，但它们对于确保高效和安全的代码执行是必要的。

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