编译下面的代码会得到错误消息:type illegal。

int main()
{
    // Compilation error - switch expression of type illegal
    switch(std::string("raj"))
    {
    case"sda":
    }
}

你不能在switch或case中使用字符串。为什么?是否有任何解决方案可以很好地支持类似于打开字符串的逻辑?


在c++中,你只能在int和char上使用switch语句


在c++和C语言中,开关只适用于整型。使用if else梯子代替。c++显然可以为字符串实现某种switch语句——我猜没有人认为值得这样做,我同意他们的观点。


问题是,由于优化的原因,c++中的switch语句只能用于基本类型,你只能将它们与编译时常量进行比较。

这种限制的原因可能是编译器能够应用某种形式的优化,将代码编译为一个cmp指令和一个goto,其中地址是根据运行时参数的值计算的。由于分支和循环在现代cpu上不能很好地发挥作用,因此这可能是一个重要的优化。

要解决这个问题,恐怕你将不得不求助于if语句。


你不能在开关情况下使用字符串。只允许int和char类型。相反,您可以尝试用enum表示字符串,并在switch case块中使用它

enum MyString(raj,taj,aaj);

在switch case语句中使用它。


原因与类型系统有关。C/ c++并不真正支持字符串作为类型。它确实支持常量字符数组的概念,但它并没有真正完全理解字符串的概念。

为了生成switch语句的代码,编译器必须理解两个值相等意味着什么。对于int和enum这样的项,这是一个微不足道的比特比较。但是编译器应该如何比较2个字符串值呢?区分大小写,不敏感,文化意识等等……如果没有对弦的充分认识,就不能准确地回答这个问题。

此外,C/ c++ switch语句通常生成为分支表。为字符串样式切换生成分支表远没有那么容易。


我认为原因是在C语言中字符串不是基本类型,就像tomjen说的,把字符串看作一个char数组,所以你不能做这样的事情:

switch (char[]) { // ...
switch (int[]) { // ...

如前所述,编译器喜欢构建查找表,尽可能地将switch语句优化到接近O(1)的时间。再加上c++语言没有字符串类型——std::string是标准库的一部分,而标准库本身不是语言的一部分。

我将提供一个你可能想要考虑的替代方案,我过去用过它,效果很好。不是切换字符串本身,而是切换使用字符串作为输入的哈希函数的结果。如果你使用一组预先确定的字符串,你的代码几乎和切换字符串一样清晰:

enum string_code {
    eFred,
    eBarney,
    eWilma,
    eBetty,
    ...
};

string_code hashit (std::string const& inString) {
    if (inString == "Fred") return eFred;
    if (inString == "Barney") return eBarney;
    ...
}

void foo() {
    switch (hashit(stringValue)) {
    case eFred:
        ...
    case eBarney:
        ...
    }
}

这里有一堆明显的优化,基本上遵循了C编译器对switch语句的处理……真有趣。


在c++中,字符串不是一等公民。字符串操作是通过标准库完成的。我想,这就是原因。另外,c++使用分支表优化来优化开关case语句。看看这个链接。

http://en.wikipedia.org/wiki/Switch_statement


开关仅适用于整型(int, char, bool等)。为什么不使用映射将字符串与数字配对,然后将该数字与开关使用呢?


c++ 11的更新显然不是上面的@MarmouCorp,而是http://www.codeguru.com/cpp/cpp/cpp_mfc/article.php/c4067/Switch-on-Strings-in-C.htm

使用两个映射在字符串和类enum之间进行转换(比普通enum更好,因为它的值是在它内部的范围内,并且反向查找可以获得良好的错误消息)。

在codeguru代码中使用静态是可能的,因为编译器支持初始化列表,这意味着VS 2013 plus。GCC 4.8.1是可以的,不确定它能兼容多远的时间。

/// <summary>
/// Enum for String values we want to switch on
/// </summary>
enum class TestType
{
    SetType,
    GetType
};

/// <summary>
/// Map from strings to enum values
/// </summary>
std::map<std::string, TestType> MnCTest::s_mapStringToTestType =
{
    { "setType", TestType::SetType },
    { "getType", TestType::GetType }
};

/// <summary>
/// Map from enum values to strings
/// </summary>
std::map<TestType, std::string> MnCTest::s_mapTestTypeToString
{
    {TestType::SetType, "setType"}, 
    {TestType::GetType, "getType"}, 
};

...

std::string someString = "setType";
TestType testType = s_mapStringToTestType[someString];
switch (testType)
{
    case TestType::SetType:
        break;

    case TestType::GetType:
        break;

    default:
        LogError("Unknown TestType ", s_mapTestTypeToString[testType]);
}

    cout << "\nEnter word to select your choice\n"; 
    cout << "ex to exit program (0)\n";     
    cout << "m     to set month(1)\n";
    cout << "y     to set year(2)\n";
    cout << "rm     to return the month(4)\n";
    cout << "ry     to return year(5)\n";
    cout << "pc     to print the calendar for a month(6)\n";
    cout << "fdc      to print the first day of the month(1)\n";
    cin >> c;
    cout << endl;
    a = c.compare("ex") ?c.compare("m") ?c.compare("y") ? c.compare("rm")?c.compare("ry") ? c.compare("pc") ? c.compare("fdc") ? 7 : 6 :  5  : 4 : 3 : 2 : 1 : 0;
    switch (a)
    {
        case 0:
            return 1;

        case 1:                   ///m
        {
            cout << "enter month\n";
            cin >> c;
            cout << endl;
            myCalendar.setMonth(c);
            break;
        }
        case 2:
            cout << "Enter year(yyyy)\n";
            cin >> y;
            cout << endl;
            myCalendar.setYear(y);
            break;
        case 3:
             myCalendar.getMonth();
            break;
        case 4:
            myCalendar.getYear();
        case 5:
            cout << "Enter month and year\n";
            cin >> c >> y;
            cout << endl;
            myCalendar.almanaq(c,y);
            break;
        case 6:
            break;

    }

这是因为c++将开关转换为跳转表。它对输入数据执行简单的操作,并在不进行比较的情况下跳转到适当的地址。因为字符串不是一个数字,而是一个数字数组,所以c++不能从它创建一个跳转表。

movf    INDEX,W     ; move the index value into the W (working) register from memory
addwf   PCL,F       ; add it to the program counter. each PIC instruction is one byte
                    ; so there is no need to perform any multiplication. 
                    ; Most architectures will transform the index in some way before 
                    ; adding it to the program counter

table                   ; the branch table begins here with this label
    goto    index_zero  ; each of these goto instructions is an unconditional branch
    goto    index_one   ; of code
    goto    index_two
    goto    index_three

index_zero
    ; code is added here to perform whatever action is required when INDEX = zero
    return

index_one
...

(代码来自维基百科https://en.wikipedia.org/wiki/Branch_table)


使用尽可能简单的容器添加一个变体(不需要一个有序的映射)…我不会使用枚举——只是把容器定义放在切换之前,这样就很容易看出哪个数字代表哪个情况。

这将在unordered_map中进行哈希查找,并使用相关的int来驱动switch语句。应该很快。注意,这里使用的是at而不是[],因为我已经将该容器设置为const。使用[]可能是危险的——如果字符串不在映射中,您将创建一个新的映射,并可能以未定义的结果或不断增长的映射结束。

注意,如果字符串不在映射中,at()函数将抛出异常。因此,您可能希望首先使用count()进行测试。

const static std::unordered_map<std::string,int> string_to_case{
   {"raj",1},
   {"ben",2}
};
switch(string_to_case.at("raj")) {
  case 1: // this is the "raj" case
       break;
  case 2: // this is the "ben" case
       break;


}

测试未定义字符串的版本如下:

const static std::unordered_map<std::string,int> string_to_case{
   {"raj",1},
   {"ben",2}
};
// in C++20, you can replace .count with .contains
switch(string_to_case.count("raj") ? string_to_case.at("raj") : 0) {
  case 1: // this is the "raj" case
       break;
  case 2: // this is the "ben" case
       break;
  case 0: //this is for the undefined case

}

在许多情况下,您可以通过从字符串中提取第一个字符并打开它来进行额外的工作。如果您的case以相同的值开始,可能最终必须在charat(1)上进行嵌套切换。任何阅读您的代码的人都会喜欢一个提示,因为大多数人会只使用if-else-if


Why not? You can use switch implementation with equivalent syntax and same semantics. The C language does not have objects and strings objects at all, but strings in C is null terminated strings referenced by pointer. The C++ language have possibility to make overload functions for objects comparision or checking objects equalities. As C as C++ is enough flexible to have such switch for strings for C language and for objects of any type that support comparaison or check equality for C++ language. And modern C++11 allow to have this switch implementation enough effective.

你的代码是这样的:

std::string name = "Alice";

std::string gender = "boy";
std::string role;

SWITCH(name)
  CASE("Alice")   FALL
  CASE("Carol")   gender = "girl"; FALL
  CASE("Bob")     FALL
  CASE("Dave")    role   = "participant"; BREAK
  CASE("Mallory") FALL
  CASE("Trudy")   role   = "attacker";    BREAK
  CASE("Peggy")   gender = "girl"; FALL
  CASE("Victor")  role   = "verifier";    BREAK
  DEFAULT         role   = "other";
END

// the role will be: "participant"
// the gender will be: "girl"

可以使用更复杂的类型,例如std::pairs或任何支持相等操作(或快速模式的比较)的结构或类。

特性

支持比较或检验相等性的任何类型的数据 构建级联嵌套开关语句的可能性。 打破case语句的可能性 使用非常量大小写表达式的可能性 可以通过树搜索启用快速静态/动态模式(适用于c++ 11)

汉译语的差异在于语言的转换

大写的字 CASE语句需要括号 语句末尾不允许使用分号 冒号':' at CASE语句不被允许 在CASE语句的末尾需要一个BREAK或FALL关键字

对于c++ 97语言采用线性搜索。 对于c++ 11和更现代的可能使用快速模式wuth树搜索,其中CASE中的return语句变得不允许。 C语言实现中使用char*类型和以零结尾的字符串比较。

阅读更多关于这个开关实现的信息。


std::map + c++ 11没有枚举的lambdas模式

潜在的平摊O(1)的unordered_map:在c++中使用HashMap的最佳方式是什么?

#include <functional>
#include <iostream>
#include <string>
#include <unordered_map>
#include <vector>

int main() {
    int result;
    const std::unordered_map<std::string,std::function<void()>> m{
        {"one",   [&](){ result = 1; }},
        {"two",   [&](){ result = 2; }},
        {"three", [&](){ result = 3; }},
    };
    const auto end = m.end();
    std::vector<std::string> strings{"one", "two", "three", "foobar"};
    for (const auto& s : strings) {
        auto it = m.find(s);
        if (it != end) {
            it->second();
        } else {
            result = -1;
        }
        std::cout << s << " " << result << std::endl;
    }
}

输出:

one 1
two 2
three 3
foobar -1

在静态方法中使用

要在类中有效地使用这种模式,可以静态地初始化lambda映射,否则每次从头构建时都要付出O(n)。

在这里,我们可以摆脱静态方法变量的{}初始化:类方法中的静态变量,但我们也可以使用在:c++中的静态构造函数?我需要初始化私有静态对象

必须将lambda上下文捕获[&]转换为参数,否则将未定义:const static auto lambda与capture by reference一起使用

示例,产生与上面相同的输出:

#include <functional>
#include <iostream>
#include <string>
#include <unordered_map>
#include <vector>

class RangeSwitch {
public:
    void method(std::string key, int &result) {
        static const std::unordered_map<std::string,std::function<void(int&)>> m{
            {"one",   [](int& result){ result = 1; }},
            {"two",   [](int& result){ result = 2; }},
            {"three", [](int& result){ result = 3; }},
        };
        static const auto end = m.end();
        auto it = m.find(key);
        if (it != end) {
            it->second(result);
        } else {
            result = -1;
        }
    }
};

int main() {
    RangeSwitch rangeSwitch;
    int result;
    std::vector<std::string> strings{"one", "two", "three", "foobar"};
    for (const auto& s : strings) {
        rangeSwitch.method(s, result);
        std::cout << s << " " << result << std::endl;
    }
}

C++

Constexpr哈希函数:

constexpr unsigned int hash(const char *s, int off = 0) {                        
    return !s[off] ? 5381 : (hash(s, off+1)*33) ^ s[off];                           
}                                                                                

switch( hash(str) ){
case hash("one") : // do something
case hash("two") : // do something
}

更新:

上面的例子是c++ 11。这里的constexpr函数必须是单语句。这在接下来的c++版本中得到了放宽。

在c++ 14和c++ 17中,你可以使用以下哈希函数:

constexpr uint32_t hash(const char* data, size_t const size) noexcept{
    uint32_t hash = 5381;

    for(const char *c = data; c < data + size; ++c)
        hash = ((hash << 5) + hash) + (unsigned char) *c;

    return hash;
}

c++ 17也有std::string_view,所以你可以用它来代替const char *。

在c++ 20中,您可以尝试使用consteval。


开关问题的更实用的解决方案:

class APIHandlerImpl
{

// define map of "cases"
std::map<string, std::function<void(server*, websocketpp::connection_hdl, string)>> in_events;

public:
    APIHandlerImpl()
    {
        // bind handler method in constructor
        in_events["/hello"] = std::bind(&APIHandlerImpl::handleHello, this, _1, _2, _3);
        in_events["/bye"] = std::bind(&APIHandlerImpl::handleBye, this, _1, _2, _3);
    }

    void onEvent(string event = "/hello", string data = "{}")
    {
        // execute event based on incomming event
        in_events[event](s, hdl, data);
    }

    void APIHandlerImpl::handleHello(server* s, websocketpp::connection_hdl hdl, string data)
    {
        // ...
    }

    void APIHandlerImpl::handleBye(server* s, websocketpp::connection_hdl hdl, string data)
    {
        // ...
    }
}

你可以使用开关字符串。 你需要的是字符串表,检查每一个字符串

char** strings[4] = {"Banana", "Watermelon", "Apple", "Orange"};

unsigned get_case_string(char* str, char** _strings, unsigned n)
{
    while(n)
    {
        n--
        if(strcmp(str, _strings[n]) == 0) return n;
    }
    return 0;
}

unsigned index = get_case_string("Banana", strings, 4);

switch(index)
{
    case 1: break;/*Found string `Banana`*/
    default: /*No string*/
}

这是我前段时间提出的一个解决方案,它完全遵守所请求的语法。

#include <uberswitch/uberswitch.hpp>

int main()
{
    uswitch (std::string("raj"))
    {
        ucase ("sda"): /* ... */ break;  //notice the parenthesis around the value.
    }
}

代码如下:https://github.com/falemagn/uberswitch


您可以将字符串放在数组中,并在编译时使用constexpr将它们转换为索引。

constexpr const char* arr[] = { "bar", "foo" };
constexpr int index(const char* str) { /*...*/ }

do_something(std::string str)
{
    switch(quick_index(str))
    {
        case index("bar"):
            // ...
            break;

        case index("foo"):
            // ...
            break;

        case -1:
        default:
            // ...
            break;
    }

对于quick_index,它不一定是constexpr,你可以使用unordered_map在运行时做O(1)。(或者对数组进行排序并使用二进制搜索,参见这里的示例。)

下面是c++ 11的完整示例,使用了一个简单的自定义constexpr字符串比较器。重复的case和不在数组中的case (index给出-1)将在编译时被检测到。遗漏的病例显然没有被发现。后来的c++版本拥有更灵活的constexpr表达式,允许编写更简单的代码。

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <unordered_map>

constexpr const char* arr[] = { "bar", "foo", "foobar" };

constexpr int cmp(const char* str1, const char* str2)
{
    return *str1 == *str2 && (!*str1 || cmp(str1+1, str2+1));
}

constexpr int index(const char* str, int pos=0)
{
    return pos == sizeof(arr)/sizeof(arr[0]) ? -1 : cmp(str, arr[pos]) ? pos : index(str,pos+1);
}

int main()
{
    // initialize hash table once
    std::unordered_map<std::string,int> lookup;
    int i = 0;
    for(auto s : arr) lookup[s] = i++;
    auto quick_index = [&](std::string& s)
        { auto it = lookup.find(s); return it == lookup.end() ? -1 : it->second; };
    
    // usage in code
    std::string str = "bar";
    
    switch(quick_index(str))
    {
        case index("bar"):
            std::cout << "bartender" << std::endl;
            break;

        case index("foo"):
            std::cout << "fighter" << std::endl;
            break;

        case index("foobar"):
            std::cout << "fighter bartender" << std::endl;
            break;
            
        case -1:
        default:
            std::cout << "moo" << std::endl;
            break;
    }
}

hare对Nick解决方案的评论真的很酷。这里是完整的代码示例(c++ 11):

constexpr uint32_t hash(const std::string& s) noexcept
{
    uint32_t hash = 5381;
    for (const auto& c : s)
        hash = ((hash << 5) + hash) + (unsigned char)c;
    return hash;
}

constexpr inline uint32_t operator"" _(char const* p, size_t) { return hash(p); }

std::string s = "raj";
switch (hash(s)) {
case "sda"_:
    // do_something();
    break;
default:
    break;
}