switch...case && if...else效率比较和优化

       以前一直都是在编程中,用switch…case和if….else混合一起使用。但是我个人的习惯是如果可以,我都会尽量使用switch语句进行条件判断。这只能说是个人习惯吧,以前也一直没有想很多,只是单纯的觉得比起if语句,使用switch可以简化我的输入,而且后面我在审视自己的代码的时候也会觉得比较容易读懂。

       最近小学期上课的时候,是一位公司的老师给我们上课,我观察了一下他的代码习惯,他倾向比较多的条件判断的时候,就使用switch,但是在小范围的条件判断中,他比较喜欢用if,我觉得这其中应该是有一定道理的,突然想起之前我在看《高性能javascript》的时候,作者也提出了这方面的优化。特此重新回顾了一下之前的书里的内容,结合网上大牛们的解释,做一次归纳总结吧。

使用if-else还是switch,最流行的方法是基于测试条件的数量来判断:条件数量越大,越倾向于使用switch而不是if-else。这通常归结于代码的易读性。这个观点认为,当条件较少时,if-else更易读,当条件较多时,使用switch更加易读。–《高性能javascript》

之后,我在维基百科也搜了一下switch_statement的有关资料,关于它的Compilation,维基百科作出了如下的解释:

《switch...case && if...else效率比较和优化》 维基百科_switch_statement关于汇编的部分截图

也就是说,在编译器中,它会将一系列的语句编译成分支表,然后在判断时,无需像if-else语句一样一个个进行逻辑判断,而是通过在case里的值,对值进行搜索,从而达到对搜索的优化。我也在知乎搜索了一下,但是发现不知道是不是我打开方式有问题,关于这方面的解释比较少,或者说。。问题太简单了。。。然后我找到了如下作者的回答(如果涉及侵权请联系我,我将立刻删除,谢谢。)

《switch...case && if...else效率比较和优化》 知友的回答

switch通过编译成一个分支表来达到优化的目的,我个人感觉是通过空间的代价来换取时间。说完了switch…case,现在我们再来对比一下if-else,没有对比就没有伤害。它和switch不同,if-else语句会对一个个条件按顺序进行查找,直到找到符合条件的”入口”。也因为这个特性,所以,当条件数量很大,它和switch的差距就慢慢显现出来了。

事实证明,大多数情况下switch比if-else允许得要快,但只有当数量条件很大时,才快得明显。当条件增加的时候,if-else性能负担增加的程度比switch明显得多。因此我们倾向于在条件数量比较少的情况下使用if-else,而在条件数量较大的时候使用switch,出于性能考虑,这是合理的。–《高性能javascript》

我个人的使用习惯是,当只有涉及到true||false的时候,我才会倾向于使用if-else语句,如果涉及到常数,或者数值的判断,我一般倾向于使用switch,事实证明,这种做法也是对的,出于对代码的可读性也好,出于性能考虑来说,我觉得我的使用习惯好像是正确的。

但是这本书中,有提及对if-else的优化:

最小化到达正确分之前所需要判断的条件数量,最简单的方式是将最可能的出现的条件放在首位……..if-else语句应该总是按照最大概率到最小概率的顺序排序,或者,最小化条件判断的次数,使用嵌套的方式等。

但是我个人倾向于,代码的易读性,如果一味地使用嵌套,其实只会影响代码的可读性。

查找表【补充方案】

其实有时候优化条件语句的最佳方案是避免使用if-else和我switch,当有大量的离散数值时,查找表的优势就会慢慢体现出来,查找表这整个过程就变成了数据查询或者对象成员的查询了。

《switch...case && if...else效率比较和优化》 维基百科关于查找表的相关描述

当单个key和value之间存在有逻辑映射关系是,查找表的优势就会体现出来。一个查找表可以看做是一个数组或者一个对象,通过索引操作来取代逻辑运算,由于这样子的映射关系,可以让运行效率提高。

查找表最主要的优点是,不用任何条件判断语句,即使候选值增加,也不会有额外的性能开销。switch语句比较适合每个key都需要有独特对应一个或者一系列的动作的时候。

关于switch…case && if…else效率比较和优化就到这里了,一切共勉。本文仍存在很多不足,希望各位加以指点~谢谢。

# 补充于 2018-05-09

抛开我们所说的内存也好,效率也好,如果让我来总结这两个判断的一个异同点,我更倾向于用使用场景和你解释,我们更倾向于用 if 去判断连续的区间 用 switch 去判断离散分布的可能取值,也就是说:

if 比较适用的场景是 目标点 落在某一个区间 例如 90 < x <100 之类的

switch 比较适用的场景是 x = blue  …. x = red ….. 之类的处理场景

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