C／C++的if-else和switch-case想比较，为什么switch-case要快得多？

alphapaopao 2003-01-24 10:41:34

（这里讨论的if-else是指很多段的if-else）

我才想应该是cache的问题。
switch-case的比较判断语句很集中（根据我的反汇编观察），这样cache不会因为
不停的进行比较判断分支而发生刷新。但是if-else的比较判断部分则比较分散，
每一次比较都要跳到很远的地方，这样每次（几乎每次）都需要刷新 cache，
理所当然造成速度很慢。

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heavensongs 2003-02-16

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关键是switch将数据和代码在内存中进行了分离（把数据pack了）
，提高了cache利用率。if-else 没有。至于分支预测，倒是我自己胡思软想了。
我记得，CPU默认对无条件JMP是预测为向后跳。对有条件转移是上次转移的方向。所以要是一个无条件JMP是往前的，有条件的JMP又是上下震荡的跳，那预测就失败了。让费了不少CPU周期啊。。。。。。。。。。。。

clumsy 2003-02-15

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"分支预测" 是否失效和条件转移指令是向前还是向后转移是没有关系的, 只和这个条件转移指令最后是否发生转移有关.

从我自己看过一些代码来讲, 如果switch比较if真的具有速度优势的话, 一个是采取的如 cui(蚊子王) 所说的转移地址列表的方法; 还有就是switch一般在松散的情况下也多不采取 "比较-转移" 的方法, 而是用 dec(sub)-jz 的指令对, 后者不仅是指令的长度变短了, 速度上也有优势.

heavensongs 2003-02-15

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我猜测大概是因为SWITCH只往一个地方JMP，而IF可以向前，也可以向后JMP，这样，CPU的“分支预测”对IF来说经常会失效（Misprediction），效率低。
可能这是个原因。但我没仔细看过代码。

CHINAhello 2003-02-14

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这个话题不错，看看

紫郢剑侠 2003-02-14

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if 后可跟多个条件, 在编译时出于兼容性, 生成的代码可能比较大

lanying 2003-02-12

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应该是跳转表跟流水线的原因

xiangqian 2003-02-11

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risc cpu同时处理2条以上指令，条件是无寄存器争用
照这样来考虑，只依据跳转代码判断快慢显然不够

alphapaopao 2003-02-11

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这个倒是有道理

紫郢剑侠 2003-02-10

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wwtmw 2003-02-05

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原来是这样

绝缘 2003-02-04

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兄弟：你是怎样比较速度的？

蚊子王 2003-02-02

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alphapaopao(炮炮(斯宾诺莎)):
VC不是逐个比较的，如果是，那肯定是DEBUG，而不是RELEASE

zhuxuwei 2003-02-02

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我想原因应该非常简单，
因为IF-ELSE语句里面的条件语句可以是不同的条件，只要你有办法不让他们
产生重复就OK了，但是SWITCH只能对一个变量来产生判断，
之后就可以跳出循环了

alphapaopao 2003-01-30

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cui(蚊子王)
说的没错，但是，对于很紧凑的例子，VC的优化器没有采用数组查询的方法，
而是采用逐个比较

fatmanzhang 2003-01-30

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作个类比：IF-ELSE与SWITCH-CASE之间的区别就好象普通存储器与CAM之间的区别一样

runjiu 2003-01-30

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switch语句只能根据一个变量的值进行转移，但if语句没有这样的限制。当然，判断一个条件比判断一堆条件速度要快的多。
我分析过生成的汇编的代码，switch生成的是一系列的条件判断和转移指令，但if语句没有这样做

蚊子王 2003-01-30

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在实际中，对于val分布比较紧凑的是上面那样的，对于分布疏松的的则可以象折半查询那样来处理。

蚊子王 2003-01-30

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学过编译原理没有，根据编译原理（我后来又对C程序反汇编验证过），switch-case是这样的，举个例子：

switch(val){
case 1:...;break;
case 2:...;break;
case 4:...;break;
case 6:...;break;
case 7:...;break;
default:...;
}

对应的汇编是
addr_tab:
dd def_addr
dd addr1
dd addr2
dd def_addr
dd addr4
dd def_addr
dd addr6
dd addr7

cmp val,7
ja def_addr
jmp dword ptr [eax*4+addr_tab]

addr1:
....
addr2:
....
addr4:
....
addr6:
....
addr7:
....
def_addr:
....

heavensongs 2003-01-29