switch 似乎比 if 慢

我很好奇速度switch，相信它“非常”快，但我有一个测试用例，似乎表明单个开关的速度大约与 4 一样快if测试，当我预期（没有充分的理由）它会像 1 次测试一样快。这是我写的两个方法来比较switch with if:

public static int useSwitch(int i) {
    switch (i) {
        case 1: return 2;
        case 2: return 3;
        case 3: return 4;
        case 4: return 5;
        case 5: return 6;
        case 6: return 7;
        default: return 0;
    }
}

public static int useIf(int i) {
    if (i == 1) return 2;
    if (i == 2) return 3;
    if (i == 3) return 4;
    if (i == 4) return 5;
    if (i == 5) return 6;
    if (i == 6) return 7;
    return 0;
}

这是我的测试代码：

long x = 0;
for (int i = 0; i < 999999; i++)
    x += useIf(i % 7); // I use "x" so calls won't get optimized out

另一个相同的循环useSwitch()

在我的机器上这些循环需要大约在同一时间完成，这是一个惊喜。
我得出的 if 数量为“4”，因为这是给定输入范围的平均值（我认为）。
如果我减少逻辑选项的数量，if版本明显更快。

我的问题是：

是那个吗switch实际上isn't这么快，还是这在某种程度上是一个“不公平”的测试？

这在某种程度上是一种不公平的比较。大部分 CPU 时间将用于处理模运算：i % 7。即使在最新最好的 CPU 上，模数也非常慢，并且执行时间可能比您尝试进行基准测试的 if() 或 switch() 实现长 20 倍。

此外，有两种不同的方法可以优化 switch 语句。一种是通过查找表，它用于顺序情况，例如您提出的情况。另一种方法是使用搜索分区树， 在适当情况下。当案件发生时会发生这种情况sparse，例如以下示例：

switch (someInt) {
    case 0:  ... break;
    case 10:  ... break;
    case 102:  ... break;
    case 6543:  ... break;
    case 19303:  ... break;
    case 19305:  ... break;
    // and so forth...
}

大多数编译器将使用展开的分区树来查找正确的情况，这在长开关上提供了非常好的平均和最坏情况跳转，以达到正确的情况。由此产生的伪代码将是这样的：

if (someInt >= 6543) {
    if (someInt >= 19303) {
        // continue tree search, etc.
    }
    else if (someInt==6543) {}
}
else if (someInt >= 0) {
    if (someInt >= 10) {
        // continue tree search, etc.
    }
    else if (someInt == 0) {} 
}
else {
    // default case handler...
}

对于只有 6-8 个案例的情况（如此处所示），它并没有多大帮助，但如果您的交换机可能有 50 多个案例，那么它会非常有帮助。线性搜索的复杂度为 O(n)（最差 50 个条件，平均 25 个），而分区树版本将接近 sqrt(n)（最差 8-9 个条件，平均 5-7 个，具体取决于编译器选择）。