优化：switch 语句中的 case 顺序重要吗？ [关闭]

Posted 2023-02-17

【中文标题】优化：switch 语句中的 case 顺序重要吗？ [关闭]

【英文标题】：Optimization: Is the order of cases in a switch statement important? [closed]

【发布时间】：2014-06-01 20:05:38

【问题描述】：

考虑使用您选择的语言（例如，Java、C、C#...）中的 switch 语句。当然，case 语句的顺序很重要，如果有失败，但假设每个case 都有一个break，所以顺序没有语义重要性。

case 语句的顺序在考虑优化时是否重要？是按升序对案例进行排序更好，还是任何排序都没有好处？编译器可能执行的优化可能取决于cases 的顺序。由于任何编译器可能会或可能不会选择此类优化，因此我不想在这里询问特定的语言或编译器。问题是关于可能发生的事情。

【问题讨论】：

这种语言是否适用于一组特定的编程语言？

我不会欺骗这个，但这是一个可能的欺骗：***.com/questions/2815983/…

据我所知，您提到的所有语言都没有强制要求 switch 的性能行为——所以这实际上是一个关于实现的问题，而不是语言。如果你想限制你的问题，它应该是“gcc，clang，openjdk，MS CLR”之类的。

@gexicide，我认为这是一个不错的问题，但措辞方式使其过于宽泛。如果您关心优化开关的工作方式，也许您应该关心的是编译器，而不是语言。也许改写这个问题（或重新提问，看看你在这里得到的关闭/否决票的数量）以专注于这个问题 - 例如。 “案例的顺序是否会影响开关的可能编译器优化”。编译器使用了一些重要的技巧来优化开关，因此这可能是一个非常有趣但可能不太实用的问题。

我认为这是一个合理的问题，而且不是太宽泛，因为我认为从实际的角度来看，在大多数情况下都有一个正确的答案：将最常见的情况放在首位不会有任何伤害，并且可能会有所帮助，如果 switch 语句是性能接收器。不过，它看起来确实可能是 Mystical 发现的问题的欺骗。

【参考方案1】：

答案不仅取决于语言，还取决于编译器，甚至取决于您选择的编译器设置。我已经看到它在 C++ 中有所不同，具体取决于我选择的 gcc 优化设置。

这是因为编译器可能选择将 switch 语句实现为一系列测试，就像一系列 if / else if 语句一样，或者它可能选择将 switch 语句实现为跳转表。对于较早的测试，一系列测试会更快，而跳转表通常会同样快，无论顺序如何。

如果您的编译器将您的 switch 语句实现为一系列测试 - 并且不重新排序它们 - 将更有可能的情况提前放置将导致更快的代码。据我所知，将更可能的情况提前放置通常不会导致代码变慢，因此如果您的代码花费大量时间执行此 switch 语句，那么将更常见的情况提前放置也无妨。

但是，如果您没有分析过您的代码并且您不知道 switch 语句是一个性能问题，那么最好按照阅读代码的人最清楚的顺序来编写 switch 语句.

【讨论】：

另外，如果 switch case 真的非常长，以至于你开始遇到指令缓存未命中，那么即使在跳转表的情况下，把最有可能的情况放在首位也会导致加速。

【参考方案2】：

从这个基准来看，它确实很重要： http://pastebin.com/rJMEunAT

第一种方法在 0.2423 滴答时结束，第二种方法在 0.1654 结束

【参考方案3】：

对于禁止多个 case 子句匹配的语言，并且编译器至少进行了一些优化，几乎可以肯定，编写 case 子句的顺序不会有什么不同。

有三种流行的编译 switch 语句的方法：

硬编码二进制搜索

索引跳转表

散列跳转表

这三个都要求编译器重新排序子句。选择哪一个取决于语言、目标处理器、case 子句中的值分布以及可能的月相。