c++ if else和switch case性能对比底层原理

时间: 2023-03-13 17:09:28 浏览: 99

详解C++编程中的条件判断语句if-else与switch的用法

在C++编程中，条件判断语句是程序逻辑控制的重要组成部分，它们允许程序根据特定条件执行不同的代码块。本文将深入探讨两种常见的条件判断语句——`if-else`和`switch`。我们来看`if-else`语句。`if-else`语句用于基于一个表达式的布尔值来决定执行哪段代码。基本语法如下： ```cpp if (expression) { // 如果expression的值非零（真），执行这部分代码 } else { // 如果expression的值为零（假），执行这部分代码 } ``` 这里的`expression`可以是任何能够产生布尔值（真或假）的表达式，例如比较运算、逻辑运算等。需要注意的是，`expression`在执行前会被计算，且必须是算术类型、指针类型，或者经过明确的整型或指针类型转换的类类型。在`if`和`else`块之间，如果包含`break`、`continue`或`goto`语句，控制流会跳出`if-else`结构。在示例代码中，`if-else`被用来检查变量`x`的值并打印相应的消息。 ```cpp int main() { int x = 0; if (x == 0) { printf_s("x is 0!\n"); } else { printf_s("x is not 0!\n"); // 这部分不会执行 } // ... } ``` 接下来是`switch`语句，它提供了根据整型表达式值进行多分支选择的能力。基本语法如下： ```cpp switch (expression) { case constant-expression1: // 当expression的值与constant-expression1相等时执行这部分 break; // 可选，用于结束当前case并跳出switch case constant-expression2: // 当expression的值与constant-expression2相等时执行这部分 break; default: // 当expression的值与所有case都不匹配时执行这部分 } ``` `expression`必须是整型或可以转换为整型的类型，而`case`标签后的`constant-expression`则需为常量表达式，且各`case`标签的值不能相同。`default`标签是可选的，用于处理所有`case`都不匹配的情况。如果找到匹配的`case`，控制流将进入对应的代码块，直到遇到`break`语句才会跳出`switch`结构。如果没有`break`，代码将继续执行后续的`case`直到遇到`break`或`switch`语句的结尾。以下是一个使用`switch`语句的例子，用于统计字符流中大写字母、小写字母和其他字符的数量： ```cpp int main() { char *buffer = "Any character stream"; int capa, lettera, nota; char c; capa = lettera = nota = 0; while (c = *buffer++) { switch (c) { case 'A': case 'B': case 'C': ... case 'Z': capa++; break; case 'a': case 'b': case 'c': ... case 'z': lettera++; break; default: nota++; } } // 打印统计结果... } ``` 在这个例子中，`switch`语句通过比较字符`c`的值来确定增加哪个计数器。总结来说，`if-else`语句适用于简单的条件判断，而`switch`语句在处理多个可能的分支时更为便捷。两者都是C++中不可或缺的控制流工具，理解并熟练运用它们对于编写高效、清晰的代码至关重要。在实际编程中，根据具体需求和场景灵活选择使用`if-else`或`switch`，能够帮助我们构建出更加灵活和可维护的程序。

从底层原理上来说，if else和switch case的性能差异是由编译器决定的。if else通常会生成更多的代码，而switch case只需要简单的比较和跳转操作，所以switch case会比if else更有效率。

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