C语言中switch的别样硬核玩法

Posted 2021-04-25 C语言编程基础

前言

本文主要介绍的是C语言中switch的别样玩法,这是很多学习C语言的人基本都没有见过的一个冷知识，虽然不是很常用，但是希望对于广大读者学习C语言有一些帮助。

switch别致写法

如果你是第一次看到的话，不妨试一下,看你能得出该写法的作用吗?相信大家写业务逻辑的时候，都是面向if、else、for、while、switch编程。但是你见过switch嵌套do..while吗？

咋的一看，这啥鬼玩意啊，switch/while这组合能编译通过吗？您可别怀疑，还真能。这个就是达夫设备不信的同学可以拿以下代码去测试一下:

#include <stdio.h>#include <graphics.h>#include <conio.h>#include <time.h>void send(int* to, int* from, int count){ int n = (count + 7) / 8; switch (count % 8)  { case 0:  do { *to++ = *from++; case 7:  *to++ = *from++; case 6:  *to++ = *from++; case 5:  *to++ = *from++; case 4:  *to++ = *from++; case 3:  *to++ = *from++; case 2:  *to++ = *from++; case 1:  *to++ = *from++; } while (--n > 0); }}void print(int array[], int count) { for (int i = 0; i < count; i++)  { printf("%d\t", array[i]); } printf("\n");}int main(){ int to[8] = {0}; int from[8] = { 1,2,3,4,5,6,7,8}; int count = 8; send(to, from, count); print(to,8); return 0;}

达夫设备（Duff's Device）

百度百科的说法:

在计算机科学领域，达夫设备（英文：Duff‘s device）是串行复制（serial copy）的一种优化实现，通过汇编语言编程时一常用方法，实现展开循环，进而提高执行效率。这一方法据信为当时供职于卢卡斯影业的汤姆·达夫于1983年11月发明，并可能是迄今为止利用C语言switch语句特性所作的最巧妙的实现。

https://baike.baidu.com/item/%E8%BE%BE%E5%A4%AB%E8%AE%BE%E5%A4%87/3771842?fr=aladdin

简单的来说：达夫设备是一个加速循环语句的C编码技巧。 其基本思想是减少循环测试的执行次数。

在卢卡斯影业上班的程序员 Tom Duff，他是想为了加速一个实时动画程序，实现从一个数组复制数据到一个寄存器这样一个功能，一般情况下，若要将数组元素复制进存储器映射输出寄存器，很多人都会想到使用如下写法:

do { *to = *from++; } while(--count > 0);

我们一般使用用for循环或者while循环的时候，如果执行循环内容本身用不了多少时间，本质上时间主要是消耗在了每次循环的比较语句上边。而事实上，比较语句是有很大优化空间的，我们假设你要循环10000次，结果你从第一次开始就不断的比较是否达到上界值，这是不是很徒劳呢？我们写一个达夫设备的函数就不会有这样的情况(不同测试会有不同效果，大家可以自行测试一下)

知道了解即可

达夫设备确实缩短了不少时间，值得一提的是，针对串行复制的需求，标准C语言库提供了memcpy函数，而其效率不会比 斯特劳斯鲁普版 的达夫设备低，并可能包含了针对特定架构的优化，从而进一步大幅提升执行效率。所以呢，这个东西你知道了解即可。

结束语

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