C语言之if...else PK switch...case

在学校学C的那会儿，就已经知道switch...case的执行效率要相对if...else较高了（大体上讲），因为从字面上和逻辑上看，switch...case是不用像if...else那样做一系列比较判断就可以直接定位到相应的条件分支的。不过也没有深究过其中的原理。后来由于一偶然原因，就明白了其中的细节。今日碰巧看到一篇blog，是讲作者对此问题的思考，我觉得作者的理解大体上都是对的，不过下面跟帖的人，有人鄙夷，有人讽刺，实在是影响网容网貌，对作者本人也是没有起码的尊重，无法建立起平等的沟通，实在是不河蟹呀～～～：）

switch...case与if...else的根本区别在于，switch...case会生成一个跳转表来指示实际的case分支的地址，而这个跳转表的索引号与switch变量的值是相等的。从而，switch...case不用像if...else那样遍历条件分支直到命中条件，而只需访问对应索引号的表项从而到达定位分支的目的。

具体地说，switch...case会生成一份大小（表项数）为最大case常量＋1的跳表，程序首先判断switch变量是否大于最大case常量，若大于，则跳到default分支处理；否则取得索引号为switch变量大小的跳表项的地址（即跳表的起始地址＋表项大小＊索引号），程序接着跳到此地址执行，到此完成了分支的跳转。如下代码（gcc编译，不开优化）：

int main()

{

int j = 0;

int i = 1;

switch (i)

{

case 1:

j = 11;

break;

case 2:

j = 22;

break;

case 3:

j = 33;

break;

case 4:

j = 44;

break;

case 10:

j = 10;

default:

j = 88;

break;

}

return 0;

}

这是编译后的部分汇编码：

.file "test.c"

.text

.globl main

.type main, @function

main:

leal 4(%esp), %ecx

andl $-16, %esp

pushl -4(%ecx)

pushl %ebp

movl %esp, %ebp

pushl %ecx

subl $16, %esp

movl $0, -8(%ebp)

movl $1, -12(%ebp)

cmpl $10, -12(%ebp)

ja .L2

movl -12(%ebp), %eax

sall $2, %eax

movl .L8(%eax), %eax

jmp *%eax

.section .rodata

.align 4

.align 4

.L8:

.long .L2

.long .L3

.long .L4

.long .L5

.long .L6

.long .L2

.long .L2

.long .L2

.long .L2

.long .L2

.long .L7

.text

.L3:

movl $11, -8(%ebp)

jmp .L9

.L4:

movl $22, -8(%ebp)

jmp .L9

.L5:

movl $33, -8(%ebp)

jmp .L9

.L6:

movl $44, -8(%ebp)

jmp .L9

.L7:

movl $10, -8(%ebp)

.L2:

movl $88, -8(%ebp)

.L9:

movl $0, %eax

addl $16, %esp

popl %ecx

popl %ebp

leal -4(%ecx), %esp

ret

可以打个比方，switch...case访问条件分支的方式像数组一样，是随机访问；而if...else是顺序访问。

他们各自的特点：

1、 总体上说，switch...case 效率要高于同样条件下的if...else，特别是当条件分支较多时。

2、switch...case占用较多的代码空间，因为它要生成跳表，特别是当case常量分布范围很大但实际有效值又比较少的情况，switch...case的空间利用率将变得很低。例如上面的代码，如果把case 10改成case 100，则会生成101个表项，而大部分表项是指向同一分支(default分支)。switch...case是在以空间换时间。

3、switch...case只能处理case为常量的情况，对非常量的情况是无能为力的。例如 if (a > 1 && a < 100)，是无法使用switch...case来处理的。

＊＊＊注意：如果把例子中的case分支减少一个，则生成的汇编码与if...else差别不大，此时不会生成跳表项，可见对于分支较少的情况，编译器会做特殊处理。

补充：

1. <C++高效编程：内存与性能优化>

有过关于swtich与if的性能对比

他们的阀值为3，也就说

少于3的判断，采用if方式，效率比swtich高

而对于大于3个判断，swtich效率比if要高。

而swtich的执行过程，是从default开始的。

2.因为switch的条件简单,编译器会为它做二分法优化(或跳转表).平均性能要高一点.而if else所比较的条件会远远比switch的复杂,编译器通常不会做过多的优化.当然你可以手工优化....

一般情况下,是差不多的.

当有大量的比较的时候，switch的效率应该高一点。

switch的case条件都是编译期整数常量，编译器可以做到表格跳转查询，查找速度快。

缺点是：case条件都是编译期整数常量

if/else是一个挨一个的查询，速度较慢，

优点是：不限比较类型和内容，你可以使用double,float,string或是自定义类型，比较双方不必是编译期常量。