switch与ifelse的效率问题

转自：http://blog.csdn.net/kehui123/article/details/5298337

switch与if..else 的执行的效率问题

 今天读一前辈的程序，发现其在串口中断里面为了分析协议的报文类型，在中断函数里面使用if..else语句。因为报文类型在现在看来只有两种，以后有可能还会增加，不确定。

 本人以为这样用有些不妥，为什么不用switch语句呢？猜想是不是因为效率方面的考虑呢，毕竟我们应该尽量是中断的处理代码更加简洁，时间效率更高才好。

 所以本人就查找相关资料，资料显示switch语句反而比ifelse的执行效率要高。

 下面来详细描述switch与ifelse的区别。

 switch...case与if...else的根本区别在于，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。从而，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。

具体地说，switch...case会生成一份大小（表项数）为最大case常量＋1的跳表，程序首先判断switch变量是否大于最大case 常量，若大于，则跳到default分支处理；否则取得索引号为switch变量大小的跳表项的地址（即跳表的起始地址＋表项大小＊索引号），程序接着跳到此地址执行，到此完成了分支的跳转。

//
 
int main()

{

 unsigned int i,j;

 i=3;

 switch (i)

 {

  case 0:

  j=0;

  break;

  case 1:

  j=1;

  break;

  case 2:

  j=2;

  break;

  case 3:

  j=3;

  break;

  case 4:

  j=4;

  break;

  default:

  j=10;

  break;

 }

}
用gcc编译器，生成汇编代码（不开编译器优化）

 .file "shiyan.c"

 .text

.globl main

 .type main, @function

main:

 leal 4(%esp), %ecx

 andl $-16, %esp

 pushl -4(%ecx)

 pushl %ebp

 movl %esp, %ebp

 pushl %ecx

 subl $20, %esp

 movl $3, -8(%ebp)

 cmpl $4, -8(%ebp)

 ja .L2

 movl -8(%ebp), %eax

 sall $2, %eax

 movl .L8(%eax), %eax

 jmp *%eax

 .section .rodata

 .align 4

 .align 4

.L8:

 .long .L3

 .long .L4

 .long .L5

 .long .L6

 .long .L7

 .text

.L3:

 movl $0, -12(%ebp)

 jmp .L11

.L4:

 movl $1, -12(%ebp)

 jmp .L11

.L5:

 movl $2, -12(%ebp)

 jmp .L11

.L6:

 movl $3, -12(%ebp)

 jmp .L11

.L7:

 movl $4, -12(%ebp)

 jmp .L11

.L2:

 movl $10, -12(%ebp)

.L11:

 addl $20, %esp

 popl %ecx

 popl %ebp

 leal -4(%ecx), %esp

 ret

 .size main, .-main

 .ident "GCC: (Ubuntu 4.3.3-5ubuntu4) 4.3.3"

 .section .note.GNU-stack,"",@progbits

由此看来，switch有点以空间换时间的意思，而事实上也的确如此。

1.当分支较多时，当时用switch的效率是很高的。因为switch是随机访问的，就是确定了选择值之后直接跳转到那个特定的分支，但是if。。else是遍历所以得可能值，知道找到符合条件的分支。如此看来，switch的效率确实比ifelse要高的多。

2.由上面的汇编代码可知道，switch...case占用较多的代码空间，因为它要生成跳表，特别是当case常量分布范围很大但实际有效值又比较少的情况，switch...case的空间利用率将变得很低。

3.switch...case只能处理case为常量的情况，对非常量的情况是无能为力的。例如 if (a > 1 && a < 100)，是无法使用switch...case来处理的。所以，switch只能是在常量选择分支时比ifelse效率高，但是ifelse能应用于更多的场合，ifelse比较灵活。
由此看来，上面前辈的中断处理程序中用switch是比较合适的，即节省了时间，而且对于以后程序的扩展也是很方便。因为报文类型这个值基本上都是用整形常量来表示的。