switch结构简单分析

switch多分支结构根据case语句的不同一般分为一下几种情况：

一、在case语句小于3条时效率跟if……else的执行效率差距不大，不同的是switch是把所有的判断集中放到一起，判断完成后直接跳到相应case语句的地址处，而if……else结构则是每一个判断后紧跟着相应的语句。这里我们主要分析的是case语句大于3条的情况，我们以下面的程序为例分析一下case值有序线性的switch结构(case差值不能大于6)：

其对应的反汇编代码如下：

Switch结构运行时，会制作一个case语句地址数组，即case表，里面存放着每条case语句的首地址，上图中红色框内的地址，数组下标就用case语句中case值，这样地址就与case值一一对应。，因为数组起始下标要从零开始，但是这里的case最小值是从2开始，所以要将所有case值进行减2操作，也包括输入进来的nNum值。既然case表的构造是以case值大小顺序来的，所以不管case语句如何顺序排列，case表中地址都应该是这样的：

 

Case值	Case语句首地址
2	0040106C
3	0040107B
4	00401099
5	0040108A

我们看一下内存中case表的内容，将case表地址4010C6输入到VC内存查看工具中，可以发现

                       

   这里我们看的是case值按照顺序来的，如果case值不是连续的，比如2 ，3，5，7时，程序就用default的地址来代替缺省的case值4，6地址

 

         这里default的地址是004010A8，按照推论地址应该的排列顺序是： 

Case值	Case语句首地址
2	0040106C
3	0040107B
缺省	004010A8
5	00401099
缺省	004010A8
7	0040108A

 

看一下case表中内容正是这样：

 

编译器将case地址顺序排列的前提是case语句数不能小于4条，同时case值是有序线性排列的(case差值不能大于6)，这样缺省的值会由switch结束地址或者是default的地址来代替。

二、以上我们讨论的都是case值线性情况，如果case的值之间的差值大于6，即呈现非线性的话，上述方式就不能起作用了，在case表中如果我们依然将缺省的case值地址用default地址代替，将会造成很大的内存浪费。这里用的是非线性索引优化具体如图：

三、如果是case值大于255的情况上述方式也不行，这时候用的是二叉树查找的方式：取case中间值作为根节点，大于根节点的放于左子树，小于的放到右子树。实际上为了降低树，提高查找效率，程序会根据情况用结合上述几种优化，if……else优化、有序线性优化、非线性索引优化。