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。

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