在c#中使用switch语句和if/else语句的优缺点是什么?除了代码的外观,我无法想象有这么大的区别。

是否有任何原因导致最终的IL或相关的运行时性能会有根本的不同?

相关:什么是更快,开关上字符串或elseif上类型?


当前回答

一般来说(考虑到所有语言和所有编译器),switch语句有时可能比if / else语句更有效,因为编译器很容易从switch语句生成跳转表。如果有适当的约束,也可以对if / else语句做同样的事情,但这要困难得多。

在c#的情况下,这也是正确的,但出于其他原因。

对于大量字符串,使用switch语句具有显著的性能优势,因为编译器将使用哈希表来实现跳转。

使用少量的字符串,两者之间的性能是相同的。

这是因为在这种情况下,c#编译器不会生成跳转表。相反,它生成等效于IF / ELSE块的MSIL。

有一个“switch statement”MSIL指令,当被触发时将使用一个跳转表来实现一个switch语句。但是,它只适用于整数类型(这个问题询问的是字符串)。

对于少量的字符串,编译器生成IF / ELSE块比使用哈希表更有效。

当我最初注意到这一点时,我做了一个假设,因为IF / ELSE块用于少量字符串,编译器对大量字符串做了相同的转换。

这是错误的。“IMA”好心地向我指出了这一点(嗯……他不怎么客气,但他是对的,我错了,这是最重要的部分)

我还对MSIL中缺少“switch”指令做了一个愚蠢的假设(我想,如果有一个switch原语,为什么他们不把它与哈希表一起使用,所以一定没有一个switch原语....). 这是错误的,而且我非常愚蠢。IMA再次向我指出了这一点。

我在这里更新是因为这是评分最高的帖子,也是公认的答案。

然而,我把它变成了社区维基,因为我认为我不应该因为犯错而获得REP。如果你有机会,请给ima的帖子投票。

其他回答

题外话,但我经常担心(更经常看到)if/else和switch语句用太多的情况变得太大。这些通常会损害可维护性。

常见的罪魁祸首包括:

在多个if语句中执行太多操作 案例陈述多得人类无法分析 if求值中的条件太多,以至于不知道要寻找什么

修复:

提取到方法重构。 使用带有方法指针的Dictionary而不是大小写,或者使用IoC来增加可配置性。方法工厂也很有帮助。 提取条件到自己的方法

我认为,不只是c#,而是所有基于C的语言:因为切换仅限于常量,所以使用“跳转表”可以生成非常高效的代码。C用例实际上是一个很好的老式FORTRAN计算GOTO,但c#用例仍然是针对常量进行测试。

优化器不可能生成相同的代码。考虑,例如,

if(a == 3){ //...
} else if (a == 5 || a == 7){ //...
} else {//...
}

因为这些是复合布尔值,生成的代码必须计算一个值,然后短路。现在考虑一下

switch(a){
   case 3: // ...
    break;
   case 5:
   case 7: //...
    break;
   default: //...
}

这可以编译成

BTABL: *
B3:   addr of 3 code
B5:
B7:   addr of 5,7 code
      load 0,1 ino reg X based on value
      jump indirect through BTABL+x

因为你隐式地告诉编译器它不需要计算OR和相等测试。

我没有看到其他人提出(明显的?)观点,即switch语句的假设效率优势取决于各种情况的可能性近似相等。在一个(或几个)值更有可能的情况下,if-then-else阶梯可以更快,通过确保首先检查最常见的情况:

举个例子:

if (x==0) then {
  // do one thing
} else if (x==1) {
  // do the other thing
} else if (x==2) {
  // do the third thing
}

vs

switch(x) {
  case 0: 
         // do one thing
         break;
  case 1: 
         // do the other thing
         break;
  case 2: 
         // do the third thing
         break;
}

如果x在90%的时间为零,“If -else”代码的速度可以是基于开关的代码的两倍。即使编译器将“switch”转换为某种聪明的表驱动的goto,它仍然不会像简单地检查零那样快。

我的意见。大多数情况下,如果性能不是标准,那么代码的可读性就更重要了。如果If /else语句的数量太多,则使用switch语句会更好。

switch语句的一个可能的缺点是它缺乏多个条件。您可以为if (else)设置多个条件,但不能在一个交换机中使用不同条件的多个case语句。

Switch语句不适用于简单布尔方程/表达式范围以外的逻辑运算。对于布尔方程/表达式,它非常适合,但不适用于其他逻辑运算。

在If语句中,您可以更自由地使用可用的逻辑,但如果If语句变得笨拙或处理不当,则可读性会受到影响。

两者都有自己的位置,这取决于你所面对的环境。