Question

我感兴趣的是，如果我使用C / C ++编译器的角度有什么不同：

if (value == a) {
    ...
}
else if (value == b) { 
    ...
}
else if (value == c) { 
    ...
}

与

switch (value) {
    case a:
        ...
        break;
    case b:
        ...
        break;
    case c:
        ...
        break;
}

我觉得没有区别，只有句法。有谁知道更多呢？

谢谢，Boda Cydo。

Answer 1

是的，有差异。级联if保证按顺序评估条件。该开关仅保证对用作开关参数的任何内容进行单一评估。根据编译器的不同，无论选择的分支如何，交换机通常都会花费（几乎）恒定的时间，而if级联几乎可以保证第一条腿最快，第二条腿最快，依此类推最后一个是最慢的。

Answer 2

存在差异 - 对于switch'es，编译器可以优化交换机以使用查找表。如果有许多值彼此足够接近，则这是可能的。例如，这个开关：

switch ( integer ) {
  case 10:
     xxx
     break;
  case 12:
     yyy
     break;
  case 13
     zzz
     break;
}

可能会变成（伪代码）：

address = lookup[ integer - 10 ]; // which is prefilled with { case_10, err, err, case_12, case 13 }
goto address;
case_10: xxx; goto err;
case_12: yyy; goto err;
case_13: zzz; 
err: //do nothing

Answer 3

根据标准，存在一些差异。

value语句可以在if链中多次评估switch。如果评估value没有副作用，这就不重要了。
if链不会允许通过，而switch语句将在没有break的情况下发生。
if链允许进行一般比较，但switch语句只允许比较常量积分表达式。
使用break;是不同的。它突破了switch声明，但更进一步。如果您需要根据条件中断循环或括起switch语句，则需要if链。
由于switch语句实际上是goto到case语句或default:，因此它可以在不同的地方使用，典型的例子是Duff's device 。（IIRC，汤姆达夫认为这是一个强有力的争论，但他不确定在哪一方。）

因此，如果评估value没有副作用，break;语句将一致地使用，并且仅在switch中使用，则比较是常量积分值，并且它不用于时髦的方式，行为可以是相同的。是否有任何编译器将使用此等效性是另一个问题。

Answer 4

这取决于编译器如何选择优化代码。编译器的代码优化是一个巨大的领域。

要找到编译器的确切答案，请确定如何使用它构建汇编代码并查看写入文件的不同汇编代码。

这已经使用一个编译器完成，您可以在此处查看结果。 http://www.eventhelix.com/RealtimeMantra/Basics/CToAssemblyTranslation3.htm

但简短的答案是肯定的。他们很可能会有所不同。

Answer 5

我遇到了同样的问题，所以我做了一些测试，这里是使用gcc版本3.4.6 / centos 4获得的一些结果

a.c和c.c使用ifs，但是c.c从命令行获取变量，因此编译器在编译时不知道“b”的值。 b.c使用开关

源代码：

交流转换器

#include <stdint.h>
int main(){
uint32_t  i,b=10,c;
    for(i=0;i<1000000000;i++){
        if(b==1) c=1;
        if(b==2) c=1;
        if(b==3) c=1;
        if(b==4) c=1;
        if(b==5) c=1;
        if(b==6) c=1;
        if(b==7) c=1;
    }
}

b.c

#include <stdint.h>
int main(){
uint32_t  i,b=10,c;
    for(i=0;i<1000000000;i++){
        switch(b){
        case 1:
                c=1;
                break;
        case 2:
                c=1;
                break;
        case 3:
                c=1;
                break;
        case 4:
                c=1;
                break;
        case 5:
                c=1;
                break;
        case 6:
                c=1;
                break;
        case 7:
                c=1;
                break;
        }
    }
}

C.C

#include <stdint.h>
int main(int argc, char **argv){
uint32_t  i,b=10,c;

    b=atoi(argv[1]);
    for(i=0;i<1000000000;i++){
        if(b==1) c=1;
        if(b==2) c=1;
        if(b==3) c=1;
        if(b==4) c=1;
        if(b==5) c=1;
        if(b==6) c=1;
        if(b==7) c=1;
    }
}

首先我们编译没有优化标志的程序：

root@dev2 ~ # gcc a.c -o a;gcc b.c -o b;gcc c.c -o c
root@dev2 ~ # time ./a

real    0m4.871s
user    0m4.866s
sys     0m0.005s
root@dev2 ~ # time ./b

real    0m1.904s
user    0m1.904s
sys     0m0.000s
root@dev2 ~ # time ./c 10

real    0m4.848s
user    0m4.836s
sys     0m0.009s

结果如我所想，切换比没有使用编译器优化时更快。

现在我们使用-O2编译

root@dev2 ~ # gcc a.c -o a -O2;gcc b.c -o b -O2;gcc c.c -o c -O2
root@dev2 ~ # time ./a

real    0m0.055s
user    0m0.055s
sys     0m0.000s
root@dev2 ~ # time ./b

real    0m0.537s
user    0m0.535s
sys     0m0.001s
root@dev2 ~ # time ./c 10

real    0m0.056s
user    0m0.055s
sys     0m0.000s

令人惊讶的是，使用ifs的程序（a.c和c.c）都比切换更快（大约10倍！）。

Answer 6

应该使用间接寻址将开关编译为跳转，而if语句的序列将是条件跳转链。第一个是恒定时间;当然，你可以在if中添加更多一般条件。

编辑：我应该提一下，如果一些智能编译器能够检测到ifs链中的所有条件都具有特定的简单形式并转换为开关，我不会感到惊讶。我不知道他们是否这样做，但你总是可以反编译并检查。

Answer 7

case语句可能被编译成一个“跳转表”，如果有几十个案例并且你执行了数百万次这可能会更快。

Answer 8

如果select值是一个整数（它必须是C / C ++），那么编译器可以用跳转表替换if。

Answer 9

+1 David Thomley的答案，因为我觉得这是最完整的。

但缺少一个重要的事情，那就是case标签必须是在编译时评估的常量表达式。使用if比较的两端（如果将if语句减少到该值）将在运行时进行评估。

在使用if，else if，else if，...和使用switch（）{case A：... case B：...}之间C和C ++是否有任何区别？

9 个答案: