条件論的ロジックの最適化：「if」対 `switch`のパフォーマンスへの影響

言語、コンパイラの最適化、論理構造に応じて、パフォーマンスに影響を与えることがあります。 1.ステートメントが順番に実行されている場合、最悪の時間の複雑さがO（n）であり、最も可能性の高い条件を最初に配置する必要があります。 2。スイッチステートメントは、コンパイラによってOのジャンプテーブルに最適化できます。条件が連続整数であり、多くの分岐があり、値はコンパイルされた定数です。 3.単一の変数が複数の定数整数およびより多くの枝と比較される場合、より適切であるか、同様のパフォーマンスがある場合、多くの枝があります。 5。異なる言語（C/C、Java、JavaScript、C＃など）は、最適化度の異なるスイッチを持ち、実際のテストと組み合わせてテストする必要があります。スイッチを使用して、4つ以上の整数または列挙ブランチを処理するためにスイッチを優先する必要があります。条件が合理的に並べ替え、深い巣を避け、必要に応じてルックアップテーブルに置き換えます。最終的なパフォーマンスの違いは通常小さく、早すぎる最適化されてはなりません。

プログラミングでifとswitchステートメントを選択することに関しては、多くの開発者が疑問に思っています。パフォーマンスにとって本当に重要ですか？短い答えは次のとおりです。時には、影響は言語、コンパイラの最適化、およびロジックの構造に依存します。

if vs. switchを使用して、条件付きロジックのパフォーマンスへの影響とベストプラクティスを分解しましょう。

1.ボンネットの下でどのように動作しswitch if

• ステートメントが連続して評価されているif 。各条件は、 trueに評価されるまで次々とチェックされます。これはつまり：

  
  • 最悪の時間： n条件のO（n） 。
  • ベストプラクティス：平均チェックを最小限に抑えるために、最初に最も可能性の高い条件を配置します。

• 一方、 switchステートメントは、コンパイラーによってジャンプテーブル（ディスパッチテーブルとも呼ばれます）に最適化できます。

  • 症例は連続的またはほぼ連続的な整数です。
  • 多くのケースがあります（通常は4〜5を超えています）。
  • 値はコンパイル時間定数（列挙、整数など）です。

ジャンプテーブルを使用すると、実行はO（1）になります。プログラムは、入力値に基づいて正しいブロックに直接ジャンプできます。

？例：ケース1〜10のswitch 、関数ポイントの直接配列にコンパイルされる場合がありますが、同等のif-elseチェーンは常に最悪の場合は10回までチェックします。

2。 switchがより速くなる場合

switch通常、次の場合に長いif-elseチェーンよりも高速です。

• constary単一の変数を複数の定数積分値（int、char、enum）と比較しています。
• branchがたくさんあります（例えば、5例）。
• saluts値は密度が高い（1、2、3、4、5 - 1、100、10000ではなく）。

これらの場合、コンパイラはジャンプテーブルを生成することができ、見た目がほぼ瞬間的になります。

 switch（value）{
    ケース1：「1」を返します。壊す;
    ケース2：「2」を返します。壊す;
    ケース3：「3」を返します。壊す;
    // ...
    ケース10：「10」を返します。壊す;
    デフォルト：「不明」を返します。
}

これはif (value == x) 10のシーケンシャルよりもはるかに効率的です。

3。 ifもっと良い（または同等）がある場合

ステートメントが輝いているif 、または同様に実行する場合：

• caseケースには、範囲または複雑な条件が含まれます。

   if（age <13）{ / * child * /}
  else if（age <20）{ / *ティーン * /}
  else if（age> = 65）{ / * siner * /}

  switchこれをきれいに処理できません。

• ❌値は文字列または非統合タイプです。

  • 古いC/Cでは、 switch積分タイプでのみ動作します。
  • JavaやJavaScriptなどの現代の言語では、String switchが存在しますが、 if-else ChainsまたはHash Lookupsにコンパイルする場合があります。ジャンプテーブルはありません。

• ❌わずかな条件：

  • 2〜3のブランチの場合、ジャンプテーブルのセットアップのオーバーヘッドは価値がありません。よりシンプルで同じくらい速いif 。

• ❌ケースはまばらです：

  • case 1: case 1000: case 2000: - 効率的なジャンプテーブルには広すぎます。コンパイラはif-elseに戻ることができます。

4。言語とコンパイラの違いが重要です

パフォーマンスは普遍的ではありません - それは言語とツールチェーンに依存します：

？§proのヒント：常にコードをプロファイルしてください。コンパイラの最適化（LLVMやGCCなど）は、チェーンが効率的なコードになり、時には一致するswitchになっif 、十分に構造化されます。

5。最適な条件論的ロジックのベストプラクティス

パフォーマンスと読み取り可能な条件付きコードを書くには：

• multive 4ケースとのマルチブランチ整数/列挙の比較にswitchを使用します。
• condition環境による条件if - 最も頻繁に最初に。
• deart深い巣を避けてください。複雑なマッピング用のルックアップテーブルまたは辞書/マップを検討してください。
• wartheary早期リターンを好むか、枝分かれの深さを減らしcontinue 。
• productionプロダクションビルドでプロファイルガイド最適化（PGO）を使用して、コンパイラがより良い決定を下すのに役立ちます。

例：繰り返しロジックをマップ（Python、JS、Javaなどの言語）に置き換えます。

 const Action = {
  「セーブ」：SaveDocument、
  「Open」：OpenDocument、
  「印刷」：printdocument
};

action [command]？。（）;

これは、多くの場合、どのifまたはswitchよりも高速できれいです。

最終的に、 ifとswitch間のパフォーマンスギャップは、しばしば、ループまたはホットパスにいる場合を除き、実際のアプリではほとんど無視できます。しかし、いつ、そしてなぜswitchより速くなるのかを理解するのは、正しいだけでなく効率的なコードを書くのに役立ちます。

基本的に：他のすべてのif 、多くの整数/列挙ケースにswitchを使用し、かなり最適化しないでください。

以上が条件論的ロジックの最適化：「if」対 `switch`のパフォーマンスへの影響の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。