switch特性介紹

1、假設switch語句的分支比較少的時候（例如3，少於4的時候沒有意義）沒有必要使用此結構，相當於if。
2、各個分支常量的差值較大的時候，編譯器會在效率還是記憶體進行取捨，這個時候編譯器還是會編譯成類似於if，else的結構。
3、在分支比較多的時候：在編譯的時候會生成一個表（跳轉表每個地址四個位元組）。

switch彙編程式碼案例

三個及以下case

1.建立工程在main函式頁面寫下如下程式碼：

void funA(int a){
    switch (a) {
        case 1:
            printf("向上");
            break;
        case 2:
            printf("向下");
            break;
        case 3:
            printf("向左");
            break;
        default:
            printf("原地不動");
            break;
    }
}
 

2.Debug -> Debug Overflow -> Always show Disassembly 調成編譯斷點模式在方法處打斷點，真機執行檢視彙編程式碼。

switch 3個case彙編程式碼

3.上圖基本流程如下(省略系統正常操作)：

1.將引數a-1判斷a和1是否相等
2.相等則執行case程式碼
3.不相等則將引數 a - 2再判斷 a 和 2是否相等
4.根據case遞增判斷知道Default 結束

注：這和if else判斷相似一個一個比較，是最基本的方法。

四個case

1.輸入以下程式碼

void funA(int a){
    switch (a) {
        case 1:
            printf("向上");
            break;
        case 2:
            printf("向下");
            break;
        case 3:
            printf("向左");
            break;
        case 4:
            printf("向右");
            break;
        default:
            printf("原地不動");
            break;
    }
}
 

2.編譯真機執行獲得如下結果：

switch4選項以上

3.如上圖解析：

1.先將引數減一和減四（4位case的數量）。
2.先判斷是否為Default選項（上面減四就是為了判斷是否為Default的情況）。
3.在實體地址部分建立記憶體表並且將case按順序放進記憶體表中。
4.獲取記憶體地址，然後根據引數減一後偏移2個單位，查詢case在表中的具體地址準確找到對應的地址記憶體並且將值賦給暫存器。
5.根據獲得的地址跳轉指定的case直接找到目標執行。

注：記憶體地址的偏移是從0開始，所以引數需要減一來適應index。

4.神奇的記憶體計算，下面附上記憶體計算過程的圖片，因為重新執行程式左邊的記憶體地址會有差異但是pc執行程式碼是一樣的：

記憶體地址計算

1.首先獲取實體記憶體地址為0x1040ce8a8
2.根據引數傳的是3，然後減一得2(10)偏移兩個單位即1000為8位得到BC FF FF FF記憶體地址是從右往左讀的
3.將獲得的實體地址0x1040ce8a8加上計算得出的偏移地址後就等到了跳轉執行地址（即在記憶體表格中確定具體記憶體位置）。
4.直接跳轉執行。

注：計算方法為將實體地址0x1040ce8a8 + 0xffffffffbc = 0x1040ce8a8 - 0x44(取反加1 補碼 詳見補碼) = 0x1040ce864 計算結果跟上圖列印結果完全一致是不是很神奇？

分部差異大的例子

1.輸入以下程式碼

void funA(int a){
    switch (a) {
        case 1:
            printf("向上");
            break;
        case 200:
            printf("向下");
            break;
        case 3000:
            printf("向左");
            break;
        case 178:
            printf("向右");
            break;
        default:
            printf("原地不動");
            break;
    }
}

2.編譯真機執行獲得如下結果：

跳躍性switch

3.解析：
當case的判斷條件跳躍性太大，編譯器就會變為if判斷一樣採用一一比較的方式進行判斷效率是不高的。

所以在寫switch語句的時候儘量要將其判斷的case連續起來這樣即減少執行時間又節省系統記憶體

執行switch時，會生成一張跳轉表，表項數為（最大case值-最小case值＋1），跳轉表是一個數組，陣列是一段連續的記憶體，jt陣列中包含了7個表項（陣列索引對應值），每個都是指向對應程式碼塊的指標。
編譯器將switch值n-最小case值(100)，把取值範圍移動到0至6之間，創建出一個新的程式變數index。首先判斷index是否大於6，來判斷是否在範圍之外，如果超出直接執行default，即log_def指標對應程式碼塊。
否則，根據索引的值直接跳轉不同位置。                  
                                                     

   執行if-else是逐個條件進行判斷，直到命中；與if-else語句相比，使用跳轉表的優點是執行switch語句的時間與數量無關，且讀取switch引數時只讀取一次，就可跳到對應分支；缺點是維繫了一個連續的陣列，實際時使用空間換時間。
 

差異小的部分

這邊簡單介紹下，差異小的部分編譯器會根據系統記憶體和時間之間取捨，比如4個case差值在8之間會建八個元素的表，剛才4個記憶體位，現在就是8個記憶體位，case以外的間隔預設為Default。具體的時間空間問題是編譯器決定的。

總結

• Switch在case連續的且大於等於4個的情況向下採用建表查詢的方式，效率是大於if else語句的。
• 小於3個case和case語句不規律差異較大建表需要耗費很大記憶體的情況下是相當於if else語句的。
• 編譯器是根據時間和空間的消耗來決定那種方式效率更高，所以在Switch寫判斷條件的時候最好做到連續緊密，可以最大限度的節省時間和記憶體。

原文連結