什么是 `switch` 语句？

Question

Switch 语句：我知道它们的作用 - 我使用它们很多次，按照惯例，通常当我想根据枚举的值做不同的事情时，但现在它击中了我：我们为什么要使用它？ 它最初的用途是什么？ 我的意思是，这个：

switch(myVar) {
    case Foo:
        doSomething();
        break;
    case Bar:
        doSomethingElse();
        break;
    default:
        justAnotherThing();
        break;
}

与以下行为完全相同：

if(myVar == Foo) {
    doSomething()
}else if(myVar == Bar) {
    doSomethingElse();
}else {
    justAnotherThing();
}

如果需要，

Plus if 可让您进行不等式比较（>、<、!=）。我可能会发现 switch 更有用的唯一情况是当你不在内部使用 break 语句时：但这种情况并不经常发生，而且我发现它在代码质量方面很糟糕。

我真的找不到使用 switch 优于 if 的任何好处...那么为什么要定义它？

Answer 1

一些语言也允许在 switch 语句中进行不等式比较，例如Visual Basic：

Select Case x
  Case < 5
    // ...
  Case 7
    // ...
  Case 10 To 15
    // ...
  Case Else
    // ...
End Select

基本上，是的，switch通常可以写成if/else if阶梯，区别在于switch比较一个值与多个比较值，if/else if 可以在每个分支中做任何事情。但即便如此，并非所有语言都是如此，例如在 PowerShell 中，switch 可以做很多您通常必须使用 if 的事情：

switch -Regex ($x) {
  '^\d+$' {'Number'}
}

或

switch ($x) {
  { $_ is [int] -or $_ is [double] } {'Number'}
  { $_ is [string] } {'Text'}
}

但是，一般来说，switch 对于将单个值与一组有限的选项进行比较的常见情况更易于阅读。此外，它使编译器能够进行某些在 if/else if 上更难分析的优化，例如使用二进制搜索来确定正确的大小写而不是线性搜索，甚至使用跳转 table 或算术。例如。下面的开关

switch (x) {
  case 0:
    // Do something with 0
    break;
  case 1:
    // Do something with 1
    break;
  case 2:
    // Do something with 2
    break;
  ...
}

可以编译成等同于

Action[] actions = {
  () => { /* Do something with 0 */ },
  () => { /* Do something with 1 */ },
  () => { /* Do something with 2 */ },
  ...
};
if (x >=0 && x <= n) {
  actions[x]();
}

switch 的简单性和局限性在这种情况下对优化编译器很有帮助，因为要分析以确定整体结构要做什么的要少得多。

还有其他特性（有时可能具有可疑的价值），例如 Duff's device，或者能够跳转到其他情况（或 goto 任意其他情况，例如 C# 允许).

你也可以问为什么我们有 if 语句和循环而不是仅仅使用 goto。是的，与更通用的构造相比，结构化编程构造在它们可以表达的内容上是严格劣等的。但它们更具可读性，使意图更清晰，并且往往更安全，更易于维护。

Answer 2

switch 是一个非常低级的语句，从某种意义上说 case 语句中的代码被编译成内存中的连续指令块，它只是有条件地跳入（取决于当然，在所讨论的语言上，现代高级语言在幕后的行为可能大不相同）。这也是为什么你有失败行为的原因，一旦确定了起始地址，就会执行所有后续指令，除非中断。

所以最初这是一种非常自然的方式来跳过或进入指令块。许多语言都采用了 switch 语句，很多可能是因为熟悉，但也有很多可能是因为它是在某些情况下确实相当可读，例如：

switch (someComplicatedCalculation($foo, $bar)) {
    case CONSTANT_A:
        ...
    case CONSTANT_B:
        ...
    ...
}

这是一种非常简洁的表达方式，尤其是当您可能还依赖于掉落行为时。

当然，其他语言从未采用过switch，例如Python，并要求使用 if..elif..else。最后，您可以使用任何一种语言构造编写类似的代码，这取决于您。

什么是 `switch` 语句？

what are `switch` statements for?

language-agnostic

switch-statement