Question

假设我有一个if / else-if链：

if( x.GetId() == 1 )
{
}
else if( x.GetId() == 2 )
{
}
// ... 50 more else if statements

我想知道的是，如果我保留地图，在性能方面会更好吗？（假设键是整数）

Answer 1

地图（通常）是使用红黑树实现的，当树不断保持平衡时，它会提供O（log N）查找。你的if语句的线性列表将是O（N）最坏的情况。所以，是的，地图的查找速度会快得多。

许多人建议使用switch语句，这可能不会对您更快，具体取决于您的实际if语句。编译器有时可以通过使用跳转表来优化切换，跳转表是O（1），但这仅适用于未定义标准的值;因此，这种行为可能有点不确定。虽然有一篇很棒的文章，其中有一些关于优化switch语句的提示Optimizing C and C++ Code。

你在技术上甚至可以手动制定一个平衡的树，这最适合静态数据，我刚刚创建了一个函数来快速找到一个字节中设置的位（这是在I /上的嵌入式应用程序中使用的） O引脚中断，必须快速，99％的时间只在字节中设置1位）：

unsigned char single_bit_index(unsigned char bit) {
    // Hard-coded balanced tree lookup
    if(bit > 0x08)
        if(bit > 0x20)
            if(bit == 0x40)
                return 6;
            else
                return 7;
        else
            if(bit == 0x10)
                return 4;
            else
                return 5;
    else
        if(bit > 0x02)
            if(bit == 0x04)
                return 2;
            else
                return 3;
        else
            if(bit == 0x01)
                return 0;
            else
                return 1;
}

这为8个值中的任何一个提供了3个步骤的常量查找，这给了我非常确定的性能，线性搜索 - 给定的随机数据 - 将平均4步查找，最佳情况为1和最差 - 8个案例。

这是编译器可能不会优化到跳转表的范围的一个很好的例子，因为我搜索的8个值相距很远：1,2,4,8,16,32,64和128.它必须创建一个非常稀疏的128位置表，其中只有8个元素包含一个目标，在具有大量RAM的PC上可能不是什么大问题，但在微控制器上它可能是杀手锏。

Answer 2

为什么不使用开关？

swich(x.GetId())
{
  case 1: /* do work */ break; // From the most used case
  case 2: /* do work */ break; 
  case ...: // To the less used case
}

修改

将最常用的案例放在交换机的顶部（如果x.GetId通常等于50，则会出现性能问题。）

Answer 3

switch是我认为最好的事情

Answer 4

更好的解决方案是switch声明。这样您就可以只检查一次x.GetId()的值，而不是（平均值）检查代码现在执行的次数25次。

如果你想获得幻想，你可以使用一个数据结构，其中包含指向函数的指针，这些函数可以处理大括号中的任何内容。如果您的ID值是连续的（即1到50之间的数字），那么函数指针数组将是最佳的。如果它们分散开来，那么地图会更合适。

Answer 5

与大多数与绩效相关的问题一样，答案可能是。

如果ID位于幸运范围内，switch可能会成为跳转表，为所有ID提供恒定时间查找。除了重新设计之外，你不会比这更好。或者，如果ID是连续的，但您没有从编译器中获取跳转表，则可以通过使用函数指针填充数组来强制解决此问题。

[从此处开始，switch指的是通用的if/else链]

map为任何给定的ID提供最坏情况的对数查找，而switch只能保证线性。但是，如果ID不是随机的，则按使用情况对switch个案例进行排序可能会确保最糟糕的情况非常罕见，这无关紧要。

加载ID并将它们与函数关联时，map会产生一些初始开销，然后每次访问ID时都会产生调用函数指针的开销。编写例程时switch会产生额外的开销，调试时会产生很大的开销。

重新设计可能会让您一起避免这个问题。无论你如何实现它，这都闻起来像麻烦。我不禁想到有更好的方法来解决这个问题。

Answer 6

如果我确实有五十种可能性的潜在开关，我肯定会想到一个指向函数的指针向量。

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <ctime>

const unsigned int Max = 4;

void f1();
void f2();
void f3();
void f4();
void (*vp[Max])();

int main()
{
    vp[ 0 ] = f1;
    vp[ 1 ] = f2;
    vp[ 2 ] = f3;
    vp[ 3 ] = f4;

    srand( std::time( NULL ) );
    vp[( rand() % Max )]();
}

void f1()
{
    std::printf( "Hello from f1!\n" );
}

void f2()
{
    std::printf( "Hello from f2!\n" );
}

void f3()
{
    std::printf( "Hello from f3!\n" );
}

void f4()
{
    std::printf( "Hello from f4!\n" );
}

Answer 7

有许多涉及开关案例的建议。就效率而言，这可能更好，可能是相同的。不会更糟。

但是，如果您只是根据ID设置/返回值或名称，则为YES。地图正是您所需要的。 STL容器已经过优化，如果您认为可以更好地进行优化，那么您要么非常聪明，要么非常愚蠢。

例如使用名为mymap的std :: map进行单次调用，

thisvar = mymap[x.getID()];

远远好于其中的50个

if(x.getID() == ...){thisvar = ...;}

因为ID越多，效率越高。如果您对原因感兴趣，请在数据结构上寻找一个好的入门书。

但我真正关注的是维护/修理时间。如果您需要更改变量的名称，或者使用getID（）或getName（）进行更改，或进行任何微小的更改，您必须在示例中执行FIFTY TIMES。每次添加ID时都需要换行。

地图减少了一个代码更改无论您拥有多少ID。

也就是说，如果您实际上对每个ID执行不同的操作，那么交换机箱可能会更好。使用switch-case而不是if语句，可以提高性能和可读性。见这里：Advantage of switch over if-else statement 除非你非常清楚他们如何改进你的代码，否则我会避免指向函数的指针，因为如果你不是100％肯定你在做什么，那么语法就会搞砸了，而且你的任何东西都有点过头了可行地使用地图。

基本上，我会对你要解决的问题感兴趣。你可能最好使用地图或开关盒，但如果你认为你可以使用地图，那绝对是你应该使用的。

If-else-if与地图

7 个答案: