愷龍 发表于 2021-11-3 14:29:21

if-else 和 switch-case 哪个效率更高?看这四张图。

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。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。

https://z3.ax1x.com/2021/11/03/IAqhZ9.png
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:
https://z3.ax1x.com/2021/11/03/IAq7RK.png
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:
https://z3.ax1x.com/2021/11/03/IAqLse.png
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:
https://z3.ax1x.com/2021/11/03/IALpJP.png
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。

tomok 发表于 2021-11-3 20:42:13

了解一下

tomok 发表于 2021-11-3 21:53:02

网站挺好。
但有时不具备上网条件,可有好点的 查看汇编代码 工具推荐。
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查看完整版本: if-else 和 switch-case 哪个效率更高?看这四张图。