switch case和if else对比

在C语言中，if - else if - else语句和switch-case语句都用于进行条件判断和分支控制，但它们在实现和性能上有一些区别。

1. 可读性和灵活性：

   • if-else if-else语句更加灵活，可以处理各种复杂的条件。
   • switch-case语句更适合用于处理多个值相等的情况。

2. 性能：

   • 从性能的角度来看，编译器和优化器的实现可能对两者的性能影响进行了优化，因此具体情况可能因编译器而异。
   • 在某些情况下，switch-case可能会更高效，因为它可以通过跳转表（jump table）来实现，这样可以直接跳转到相应的分支，而不需要逐一比较条件。(switch…case会生成一个跳转表来指示实际的case分支的地址，而这个跳转表的索引号与switch变量的值是相等的。因此，switch…case不用像if…else那样遍历条件分支直到命中条件，而只需访问对应索引号的表项从而到达定位分支的目的。)
   • if-else if-else语句通常需要逐个比较条件，可能会导致更多的指令和分支预测错误，但这也取决于具体的条件和编译器的实现。

3. 适用场景：

   • if-else if-else语句更适用于处理范围比较广泛的条件和复杂的逻辑。
   • switch-case语句更适用于处理多个值相等的情况，例如处理枚举类型。

在实践中，选择使用if-else if-else还是switch-case通常取决于具体的问题和代码的可读性。建议根据实际情况选择更适合的语句结构，并在需要时进行性能优化。在一些情况下，编写清晰易懂的代码比微小的性能优势更为重要。

跳转表是一个数组，数组的每个元素都是一个代码段的地址，这个代码段实现了当开关索引值等于该元素的索引时程序应该采取的动作。这样，无论case的数量有多少，都可以在常数时间内完成调用。以下是一个简单的例子，展示了switch-case语句如何使用跳转表：

switch (rule) {
    case 2: // foo things;
    case 3: // bar things;
    case 5: // baz things;
}

在这个例子中，编译器会在初始化时创建一个跳转表：

target_array [] = {address of foo things, address of bar things, address of baz things};

然后在运行时，根据rule的值直接查找跳转表：

call target_array [rule-2];

这样，无论case的数量有多少，都可以在常数时间内完成调用。

需要注意的是，编译器会根据case的数量和case值的稀疏程度来决定是否使用跳转表。当case的情况比较多（例如4个以上），并且值的范围跨度比较小时，就会使用跳转表。如果case的值非常稀疏，那么使用数组进行简单映射就会有很多空的槽，于是就不适合生成查找表。

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在switch-case语句中，使用跳转表的优化通常是由编译器来完成的，而不是手动编写跳转表的方式。让我们重新考虑这个问题，下面是一个更接近跳转表概念的例子：

#include 

typedef void (*CaseFunction)();  // 声明一个函数指针类型

void case_1() {
    printf("Case 1\n");
}

void case_2() {
    printf("Case 2\n");
}

void case_3() {
    printf("Case 3\n");
}

int main() {
    CaseFunction jumpTable[] = {case_1, case_2, case_3};  // 声明并初始化跳转表

    int option = 2;  // The value to be tested in the switch statement

    if (option >= 1 && option <= 3) {
        jumpTable[option - 1]();  // 通过跳转表执行相应的函数
    } else {
        printf("Default case\n");
    }

    return 0;
}

在这个例子中，我们使用了函数指针类型CaseFunction来声明一个数组jumpTable，该数组的元素是指向不同case处理函数的指针。然后，我们根据option的值直接在跳转表中选择相应的函数并调用它。

这种手动创建的跳转表与编译器生成的跳转表有些差异，但它演示了跳转表的基本思想。在实际编程中，编译器通常会根据情况自动进行类似的优化，而无需手动创建跳转表。