if vs. switch，测试与分析 (转)

最近在学php,看php手册的时候,突然间对if和switch的性能差别有兴趣,在网上查了不少资料,最后看到这篇文章,终于让我发现平时在写代码的进候的一个错误,喜欢用if ..else多于switch,实际上switch的性能要比if ..else高多了.特引用此文于此,以后写代码时候多多注意.

记得在很久以前，博客园上一个哥们抱怨.net的源码写的太烂，到处都是switch，我当时就做过一个测试，证实了switch比if性能高许多。今天又看见这个话题，呵呵，那就再做个测试吧。

代码:




Code


using System;


using System.Collections.Generic;


using System.Diagnostics;


using System.Text;




namespace ConsoleApplication1






{


class Program






{


static Int32 Count = 100000000;




static Int32 TestIfElse(Int32 value)






{


Int32 i = 0;






Stopwatch sw = new Stopwatch();


sw.Start();


for (int j = 0; j < Count; j++ )






{


if (value == 1)


i += 1;


else if (value == 2)


i += 2;


else if (value == 3)


i += 3;


else if (value == 4)


i += 4;


else if (value == 5)


i += 5;


}


sw.Stop();


Console.WriteLine("TestIfElse: " + sw.ElapsedMilliseconds);


return i;


}




static Int32 TestSwitch(Int32 value)






{


Int32 i = 0;




Stopwatch sw = new Stopwatch();


sw.Start();




for (int j = 0; j < Count; j++)






{


switch (value)






{


case 1:


i+=1;


break;


case 2:


i+=2;


break;


case 3:


i+=3;


break;


case 4:


i+=4;


break;


case 5:


i+=5;


break;


default:


break;


}


}


sw.Stop();


Console.WriteLine("TestSwitch: " + sw.ElapsedMilliseconds);




return i;


}




static void Main(string[] args)






{


TestIfElse(5);


TestSwitch(5);


Console.Read();


}


}


}



release下编译，测试结果:

TestIfElse: 613
TestSwitch: 165

4倍左右的性能差距。反编译看il，会发现TestSwitch方法中多了这么一句:

switch (L_0032, L_0038, L_003e, L_0044, L_004a)

这句话实现了一个 jump table。

正如一线工作者 所言，这个switch 指令是一个有索引的跳转，而if ... else 是无索引的跳转。if...else 是 O(N)级别的，switch ... case 是 O(1)级别的。

如果将上面测试代码的分支增加到10支，测试TestSwitch（10）与TestIfElse(10)的性能，会发现前者比后者几乎快7-8倍。

详细解释请参见《深入理解计算机系统》一书中的某章（忘了哪个章节，书不在身边，里面讲了switch和if的区别）。也可参考这篇文章：http://www.9php.com/FAQ/cxsjl/c/2008/10/1435098132356.html。.net下的分析见：http://www.cnblogs.com/yeah/archive/2009/02/16/1392094.html

如果switch(String ..)，测试了一下，switch与if...else性能相当。我原以为为是无法生成跳转表，刚看完http://www.cnblogs.com/yeah/archive/2009/02/16/1392094.html这篇文章，发现还是可以生成跳转表，只是这个跳转表的代价比简单的整数类型的跳转表代价高。也就是说，这种情况下，switch case 还是O(1)级别分支语句的。