switch 比 if/else 效率更高?
在很多人的概念里,switch 的执行效率是比 if/else 高的。依据就是很多人以为的,if/else 是用了多次比较判断,而 switch 是用的跳转表一次跳转。事实真的是这样吗?
考察以下几个例子,switch 改成 if/else 之后效率会变化很多吗?
【例1】
int x = GetIntValue();
switch(x) {
case 1: // do something
case 2: // do something
case 3: // do something
// ...
case 32: // do something
default: // do something
}
【例2】
int x = GetIntValue();
switch(x) {
case 1: // do something
case 12: // do something
case 123: // do something
// ...
case 123456789: // do something
default: // do something
}
【例3】
int x = GetIntValue();
switch(x) {
case 1: // do something
case 2: // do something
case 3: // do something
default: // do something
}
注意,跳转表其实是一个数组,并不是python/javascript “表驱动” 编程的那种哈希表。
对于第一个例子,case范围集中,用跳转表确实比用if/else 判断要好一些,编译器只需要使用一个大小为32的跳转表,跳转前判断一下是否在表范围内,然后查表一次就可以了。
对于第二种情况,case非常分散,如果使用跳转表的话,表要开多大、跳转要几次?如果我们希望仍然跳转一次,那么表的大小就要开的很大。实际上,编译器在面临这种情况时的处理方式是 —— 存入一个小的数组然后使用二分查找的方式来进行查询,实际查表 logN 次。
对于最后这种情况,case很少,编译器会直接转化成if/else来判断,没有区别。
有人曾经做过测试 为什么很多程序员不用 switch,而是大量的 if...else if ...? - 詹姆斯.通的回答 - 知乎,100个case以内,if/else 和 switch 性能差别很小,超过 450 个case 才出现显著差距。实际上,现代编译器已经足够聪明,会根据case的情况,自动选择合适的方式来实现 switch,也会主动优化 if/else 的实现逻辑。
所以,我们编程的时候,不要着眼于这种小细节上的过度优化,处理好代码逻辑,然后选择相信编译器就好了。毕竟,代码99%的时间是用来给人读的,只有1%的时间是给机器来运行的。