大家平时编码过程中肯定会有些疑问,if-else 和 switch-case 都可用于条件判断,那这两种方式谁效率更高?
这里从汇编角度和大家一起分析一下。
switch-case
首先看下 switch-case,即下面这张图,左半部分是 C 代码,右半部分是对应的汇编代码,编译选项是 O3,即我们在实际项目中经常使用的优化选项。
从图中可以看到,switch-case 生成的汇编代码是使用的表结构,根据 case 里的 1、2、3、4 来拿到表结构的偏移量,进而拿到对应的值。这种使用表结构的 switch-case 效率很高。
接下来我们思考一个问题,上面 switch-case 使用表结构可能是因为 case 里的常量数字比较小,且连续,那如果是不连续的呢,假如有 1、2、3、456、987,那还使用表结构岂不是非常浪费内存?
再看下面这张图,我改动了 case 的条件,改成了几个随机数:
此时对应的汇编代码,完完全全变成了逐分支判断,效率肯定比表结构方式更低。
if-else
继续探究 if-else 的效率问题。
首先看下条件是顺序数字的情况,即 1、2、3、4,如图:
可以看见,对应的汇编代码是逐分支判断。
再看条件是非连续随机数字的情况,如下图:
对应的汇编代码依旧是逐分支判断。
由此可知,if-else 可不管条件里面的数字是否连续,它就是不停地分支判断,没有任何优化。
总结
通过这四张图,大家应该已经对此问题有结论了吧?我总结一下:
- 只有在 case 中的条件是连续数字或相隔不大时,编译器会使用表结构做优化,性能优于 if-else。
- 其他情况下,switch-case 其实就是逐个分支判断,性能与 if-else 无异。
- switch-case 中的 case 只能是常量,而 if-else 用途更广一些,本文仅讨论分支是常量的情况。