代码优化； switch 与 if 的比较

Question

我有一个关于在经常被调用的函数中是否使用“case”或“ifs”的问题。 以下是现在的“ifs”中的内容；代码是不言自明的：

int identifyMsg(char* textbuff) {
if (!strcmp(textbuff,"text")) {
    return 1;
}
if (!strcmp(textbuff,"name")) {
    return 2;
}
if (!strcmp(textbuff,"list")) {
    return 3;
}
if (!strcmp(textbuff,"remv")) {
    return 4;
}
if (!strcmp(textbuff,"ipad")) {
    return 5;
}
if (!strcmp(textbuff,"iprm")) {
    return 6;
}
return 0;
}

我的问题是：交换机性能会更好吗？我知道如果使用“ifs”，我可以将最有可能的选项放在顶部。

Answer 1

您不能对字符串使用 switch 语句，因为它们是指针并且不会在编译时进行计算。
您被困于使用一堆 if 语句。

然而，出于性能考虑，我相信当有更多条件需要检查时，交换机的性能会更好，但差异很小，因此并不重要。

我以前从未测试过这一点，但我读过有关这种开关优化的内容：

switch (value) {
  case frequent_value1:
  case frequent_value2:
  case frequent_value3:
    break;

default:
  switch (value) {
     case infrequent_value1:
     case infrequent_value2:
     case infrequent_value3:
        break;
     }
}

Answer 2

您可以使用gperf来生成您想要查看的“动词”的完美哈希值。然后您可以使用 switch 语句。

或者，你可以这样做：（

switch (textbuff[0])
{
    case 'i':
    {
        switch (textbuff[1])
        {
            case 'p':
            {
                 switch (textbuff[2])
                 {
                     case 'a': /* something. */ break;
                     case 'r': /* something else. */ break;
                 }
            }
        }
    }

你明白了）。

作为另一个选项（如果所有命令都是 4 个字符），将它们转换为单个 32 位数字，然后打开它：

int32_t mashed =
    textbuff[0] << 24 | 
    textbuff[1] << 16 |
    textbuff[2] << 8 |
    textbuff[3];

switch (mashed) { /* ... */ }

不过，老实说，除非选项列表特别大，或者此功能正在使用被骂了多次，就不值得了。

记住：先测量；稍后优化（仅在必要时）。

Answer 3

您可以将所有值放入 std::map 中。

class MessageMap
{ 
    std::map<std::string,int>    data;
    public:
        MessageMap()
        {
             data["text"]   = 1;
             data["name"]   = 2;
             data["list"]   = 3;
             data["remv"]   = 4;
             data["ipad"]   = 5;
             data["iprm"]   = 6;
        }
        int getMessageId(std::string const& index) cosnt
        {
            std::map<std::string,int>::const_iterator f;
            if ((f = data.find(index)) != data.end())
            {
                return f->second;
            }
            return 0;
        }
};
int identifyMsg(char* textbuff)
{
    static MessageMap   mssageMap;
    return messageMap.getMessageId(textbuff);
}

Answer 4

您可以很好地对这些字符串使用“enum”。然后使用 switch case 语句。

Answer 5

据我了解，有两个问题。优化和 if/switch。

首先，代码优化是一个成本高昂的过程。仅优化那些明显是瓶颈的代码部分。在这种情况下我对此表示怀疑。看起来，您正在发送一个文本 ID 来决定如何处理消息。消息从哪里来？ IPC、XML、文件？您打算如何处理此消息？消息内容处理代码的性能如何？代码中应该有一些地方比字符串比较占用更多的资源。

您是否尝试过 Purify、gperf、cachegrind 等性能分析器？

关于 if/switch： switch 仅适用于整数类型。 （字符、短、整数、长、枚举）

Answer 6

我最近遇到的另一种选择可能符合您的喜好，也可能不符合您的喜好：

int identifyMsg(const char* textbuff) {
    static const struct { const char* str; int id; } pairs[] = {
        { "text", 1 },
        { "name", 2 },
        { "list", 3 },
        { "remv", 4 },
        { "ipad", 5 },
        { "iprm", 6 },
    };
    for (int i = 0; i < sizeof(pairs)/sizeof(pairs[0]); ++i) {
        if (!strcmp(textbuff, pairs[i].str))
            return pairs[i].id;
    }
    return 0;
}

Answer 7

假设它实际上很重要：

因为 strcmp 很慢，但整数比较很快：如果所有命令都是 4 个字符长（恰好适合 32 位整数），您可以将每个字符串转换为 32 位数字，然后根据那。

否则，有两种基本方法可以快速将字符串与大量候选字符串进行比较：

• 将候选字符串存储在哈希表中。

或

• 按字母顺序对数组中的候选者进行排序。然后，您可以使用 strcmp 的结果对数组执行二分搜索，以查找匹配项或排除一半的剩余候选项。

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附带说明 - 编译器（例如 MSVC 和 GCC）已经对开关进行了优化，使用二分搜索来测试开关条件。因此，具有 256 个元素的 switch 语句将被优化为最多 8 个比较操作。