if-else和switch-case哪个效率更高?看这四张图。
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这里从汇编角度和大家一起分析一下。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,推荐给大家!
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,但是有个问题,该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。
再看这张图,我改动了case的条件,改成了几个随机数:
再看对应的汇编代码,完完全全变成了逐分支判断,效率肯定比表结构方式更低。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,这里可知,if-else可不管条件里面的数字是否连续,它就是不停的分支判断,没有任何优化。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。
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