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if-else 和 switch-case 哪个效率更高?

yuyutoo 2024-10-14 16:17 3 浏览 0 评论

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。

（PS：我查看汇编代码使用的是 https://godbolt.org/ 这个网站，这个网站相当好用，里面集成了几十种编译器。）

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。

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/xEOKkuw6mq9zJndEAr7nSw

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