switch与if..else 的执行的效率问题

今天读一前辈的程序，发现其在串口中断里面为了分析协议的报文类型，在中断函数里面使用if..else语句。因为报文类型在现在看来只有两种，以后有可能还会增加，不确定。本人以为这样用有些不妥，为什么不用switch语句呢？猜想是不是因为效率方面的考虑呢，毕竟我们应该尽量是中断的处理代码更加简洁，时间效率更高才好。所以本人就查找相关资料，资料显示switch语句反而比ifelse的执行效率要高。下面来详细描述switch与ifelse的区别。 switch...case与if...else的根本区别在于，switch...case会生成一个跳转表来指示实际的case分支的地址，而这个跳转表的索引号与switch变量的值是相等的。从而，switch...case不用像if...else那样遍历条件分支直到命中条件，而只需访问对应索引号的表项从而到达定位分支的目的。具体地说，switch...case会生成一份大小（表项数）为最大case常量＋1的跳表，程序首先判断switch变量是否大于最大case 常量，若大于，则跳到default分支处理；否则取得索引号为switch变量大小的跳表项的地址（即跳表的起始地址＋表项大小＊索引号），程序接着跳到此地址执行，到此完成了分支的跳转。 //

int main() { unsigned int i,j; i=3; switch (i) { case 0: j=0; break; case 1: j=1; break; case 2: j=2; break; case 3: j=3; break; case 4: j=4; break; default: j=10; break; }

}

用gcc编译器，生成汇编代码（不开编译器优化） .file "shiyan.c" .text .globl main .type main, @function main: leal 4(%esp), %ecx andl $-16, %esp pushl -4(%ecx) pushl %ebp movl %esp, %ebp pushl %ecx subl $20, %esp movl $3, -8(%ebp) cmpl $4, -8(%ebp) ja .L2 movl -8(%ebp), %eax sall $2, %eax movl .L8(%eax), %eax jmp *%eax .section .rodata .align 4 .align 4 .L8: .long .L3 .long .L4 .long .L5 .long .L6 .long .L7 .text .L3: movl $0, -12(%ebp) jmp .L11 .L4: movl $1, -12(%ebp) jmp .L11 .L5: movl $2, -12(%ebp) jmp .L11 .L6: movl $3, -12(%ebp) jmp .L11 .L7: movl $4, -12(%ebp) jmp .L11 .L2: movl $10, -12(%ebp) .L11: addl $20, %esp popl %ecx popl %ebp leal -4(%ecx), %esp ret .size main, .-main .ident "GCC: (Ubuntu 4.3.3-5ubuntu4) 4.3.3" .section .note.GNU-stack,"",@progbits

由此看来，switch有点以空间换时间的意思，而事实上也的确如此。 1.当分支较多时，当时用switch的效率是很高的。因为switch是随机访问的，就是确定了选择值之后直接跳转到那个特定的分支，但是if。。else是遍历所以得可能值，知道找到符合条件的分支。如此看来，switch的效率确实比ifelse要高的多。 2.由上面的汇编代码可知道，switch...case占用较多的代码空间，因为它要生成跳表，特别是当case常量分布范围很大但实际有效值又比较少的情况，switch...case的空间利用率将变得很低。 3.switch...case只能处理case为常量的情况，对非常量的情况是无能为力的。例如 if (a > 1 && a < 100)，是无法使用switch...case来处理的。所以，switch只能是在常量选择分支时比ifelse效率高，但是ifelse能应用于更多的场合，ifelse比较灵活。

由此看来，上面前辈的中断处理程序中用switch是比较合适的，即节省了时间，而且对于以后程序的扩展也是很方便。因为报文类型这个值基本上都是用整形常量来表示的。