Warum sind C#-Switch-Anweisungen auf Integraltypen und konstante Case-Ausdrücke beschränkt?

Einschränkungen der C#-Switch-Anweisung

Die Switch-Anweisung von C# weist zwei offensichtliche Einschränkungen auf: Sie kann keine Werte von nicht ganzzahligen Typen verarbeiten und der Fallausdruck muss eine Konstante sein. Dies wirft Fragen nach den Gründen für diese Einschränkungen auf.

Gründe für ganzzahlige Schalterwerte

Die Switch-Anweisung von C# wird mithilfe der CIL-Switch-Anweisung implementiert, bei der es sich um eine Sprungtabelle handelt, die einen Index erfordert, der auf eine Reihe von Sprungadressen zeigt. Sprungtabellen sind effizient, wenn die Fallwerte aufeinanderfolgend sind, aber weniger effizient, wenn dies nicht der Fall ist.

Für diskontinuierliche Ausdrücke muss der Compiler lineare if-else-Prüfungen oder binäre Baumsuchen verwenden. Dies kann zu Leistungseinbußen führen.

Gründe für konstante Groß-/Kleinschreibung

Der CIL-Schalterbefehl erfordert eine Konstante als Index in der Sprungtabelle. Dadurch wird sichergestellt, dass die Sprungtabelle zur Kompilierungszeit und nicht zur Laufzeit erstellt wird.

Nicht-konstante Groß-/Kleinschreibungsausdrücke erfordern die Erstellung einer Sprungtabelle zur Laufzeit, was ineffizient ist und zu Sicherheitslücken führen kann.

Auswirkungen auf die Leistung

Die Auswirkungen dieser Einschränkungen auf die Leistung hängen vom jeweiligen Szenario ab. Aufgrund der Verwendung von CIL-Switch-Anweisungen sind kontinuierliche Fallausdrücke im Allgemeinen schneller als diskontinuierliche Ausdrücke.

Die Verwendung von Zeichenfolgen oder anderen komplexen Objekten in Switch-Anweisungen wirkt sich auch auf die Leistung aus, da der Compiler möglicherweise ein Wörterbuch oder eine Hash-Tabelle erstellen muss, um die Werte den entsprechenden Sprungadressen zuzuordnen.

Fazit

Die Einschränkungen der C#-Switch-Anweisung sind hauptsächlich auf Leistungs- und Sicherheitsaspekte zurückzuführen. Obwohl diese Einschränkungen einige Einschränkungen bei der Verwendung von Switch-Anweisungen mit sich bringen können, sind sie notwendig, um eine effiziente und sichere Codeausführung zu gewährleisten.

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