IF、CASE 和 WHILE 语句之间有什么区别

Question

我只是想知道 Objective-C 中所有条件语句之间有什么区别，以及哪一个更快、更轻。

Answer 1

一条建议：不要再担心哪种语言结构在微观上比其他语言结构更快或更慢，而是关注哪些语言结构可以让你最好地表达自己。

Answer 2

If 和 case 语句描述了

While 语句 描述

由于这些语句执行不同的操作，因此争论哪个更快是没有意义的。

这就像问锤子是否比螺丝刀更快一样。

Answer 3

与语言无关的版本（大多数情况下，显然这不适用于声明性语言或其他奇怪的语言）：

当我学习编程时（很久以前，我会坦率地承认），一种语言由三种执行指令的方式组成：

• 顺序（按顺序做事）。
• 选择（做许多事情中的一件）。
• 迭代（做某事零次或多次）。

if 和 case 语句都是选择的变体。 If 用于根据条件选择两个不同选项之一（使用伪代码）：

if condition:
    do option 1
else:
    do option 2

请记住，在这种情况下可能不需要 else ，它是有效的否则什么也不做。另请记住，选项 1 或 2 也可能包含任何语句类型，包括更多 if 语句（称为嵌套）。

Case 略有不同 - 它通常意味着两个以上的选择，例如当您想要根据角色执行不同的操作时：

select ch:
    case 'a','e','i','o','u':
        print "is a vowel"
    case 'y':
        print "never quite sure"
    default:
        print "is a consonant"

请注意，您可以将 case 用于两个选项（甚至一个）但这有点像用热核弹头杀死一只苍蝇。

While 不是一种选择变体，而是一种迭代变体。它属于 for、repeat、until 以及许多其他可能性。

至于哪个最快，在绝大多数情况下并不重要。编译器编写者比我们凡人更了解如何从他们的代码中获得最后一点性能。您要么相信他们能正确完成工作，要么您自己在汇编中手动编码（我更喜欢前者）。

通过专注于宏观而不是次要的事情，您将获得更高的性能。这包括选择适当的算法、分析和热点定位。找到每月需要五分钟的东西并在两分钟内运行它并没有什么好处。最好是在每分钟发生的事情上取得较小的改进。

像 if、while、case 等语言结构已经尽可能快了，因为它们被大量使用并且相对简单。您应该首先编写代码以提高可读性，并且仅在性能成为问题时才担心性能（请参阅 YAGNI）。

即使您发现使用 if/goto 组合而不是 case 可以让您运行得更快一些，但由此产生的源代码泥沼将更难维护。

Answer 4

while 不是条件，而是循环。区别在于 while 循环的主体可以执行多次，而条件循环的主体只能执行一次或根本不执行。

if 和 switch 之间的区别在于 if 接受任意表达式作为条件，而 switch 只接受值进行比较。基本上，如果你有一个类似 if(x==0) {} else if(x==1) {} else if(x==2) ... 的构造，它可以写很多使用 switch 更简洁（有效）。

Answer 5

case 语句可以写为

if (a)
{
    // Do something
}
else if (b)
{
    // Do something else
}

But the case 效率更高，因为它只评估条件一次，然后分支。

while 仅当您希望多次评估某个条件并执行关联的代码块时才有用。如果您期望某个条件仅发生一次，那么它相当于 if。更恰当的比较是 while 是更通用的 for。

Answer 6

每个条件语句都有不同的用途，您不会在每种情况下都使用相同的条件语句。了解哪些适合哪种情况，然后编写代码。如果您分析代码并发现存在瓶颈，那么您可以继续解决它。在真正出现问题之前，不要担心优化。

Answer 7

您是否在问 if 结构是否比大循环内的 switch 语句执行得更快？如果是这样，我进行了一个快速测试，将此代码放入我刚刚在最新的 Xcode 和 iPhone SDK 中创建的基于新视图的项目的 viewDidLoad 方法中：

NSLog(@"Begin loop");
NSDate *loopBegin = [NSDate date];

int ctr0, ctr1, ctr2, ctr3, moddedNumber;
ctr0 = 0;
ctr1 = 0;
ctr2 = 0;
ctr3 = 0;
for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
    moddedNumber = i % 4;

    // 3.34, 1.23s in simulator
    if (moddedNumber == 0)
    {
        ctr0++;
    }
    else if (moddedNumber == 1)
    {
        ctr1++;
    }
    else if (moddedNumber == 2)
    {
        ctr2++;
    }
    else if (moddedNumber == 3)
    {
        ctr3++;
    }

    // 4.11, 1.34s on iPod Touch
    /*switch (moddedNumber)
    {
        case 0:
            ctr0++;
            break;
        case 1:
            ctr1++;
            break;
        case 2:
            ctr2++;
            break;
        case 3:
            ctr3++;
            break;
    }*/
}

NSTimeInterval elapsed = [[NSDate date] timeIntervalSinceDate:loopBegin];

NSLog(@"End loop: %f seconds", elapsed );

此代码示例绝不完整，因为正如前面指出的，如果如果您有一种情况比其他情况出现的次数更多，您当然希望将其放在前面以减少比较的总数。它确实表明，在决策或多或少在分支之间平均分配的情况下，if 结构的执行速度会更快一些。

另外，请记住，这个小测试的结果在设备上运行与在模拟器中运行之间的性能差异很大。代码注释中引用的时间是在实际设备上运行的时间。 （显示的第一个时间是第一次运行代码时运行循环的时间，第二个数字是再次运行相同代码而无需重建的时间。）

Answer 8

有条件语句和条件循环。 （如果维基百科是可信的，那么在编程中简单地提及“条件”并不涵盖条件循环。但这是一个小术语问题。）

Shmoopty 说，“由于这些语句做了不同的事情，所以争论哪个语句是没有意义的。更快。”

嗯……这可能是浪费时间，但这并不是无意义。例如，假设您有一个 if 语句：

if (cond) {
    code
}

您可以将其转换为最多执行一次的循环：

while (cond) {
    code
    break;
}

后者在几乎任何语言中都会较慢（或相同的速度，因为优化器在幕后将其恢复为原始的if！）尽管如此，在计算机编程中有时（由于奇怪的情况）复杂的事情运行得更快

但是这些事件很少而且相隔很远。重点应该放在你的代码上——什么让它最清晰，什么抓住了你的意图。

Answer 9

循环和分支很难简单地解释，从任何 C 风格语言的构造中获得最佳代码取决于所使用的处理器和代码的本地上下文。主要目标是减少执行管道的中断——主要是通过减少分支错误预测。

我建议您转到此处满足您的所有优化需求。这些手册是为 C 风格程序员编写的，如果您了解一些汇编语言，那么相对容易理解。这些手册应该向您解释现代处理器的微妙之处、顶级编译器使用的策略以及构建代码以充分利用它的最佳方法。

Answer 10

我刚刚想起了关于条件和分支代码的最重要的事情。按如下顺序排列代码

if(x==1); //80% of the time
else if(x==2); // 10% of the time
else if(x==3); //6% of the time
else break;

您必须使用 else 序列...在这种情况下，CPU 中的预测逻辑将正确预测 x==1 并避免 80% 的管道中断全部执行。

更多信息来自英特尔。特别：

为了有效地编写代码以利用这些规则，在编写 if-else 或 switch 语句时，请首先检查最常见的情况，然后逐步处理到最不常见的情况。循环不一定需要任何特殊的静态分支预测代码顺序，因为通常只使用循环迭代器的条件。

通过遵循此规则，您可以直接向 CPU 提供提示，了解如何将其预测逻辑偏向链接条件。