高效的C编程之：Switch语句

admin

        14.6  Switch语句

        编译器通常将C语言中的Switch语句编译一个查找表（Table Lookup）以便跳转到合适的入口处。
         
        下面的例子显示了编译器如何处理程序中的Switch语言的。
        C源程序如下。
         
        char * ConditionStr1(int condition)
        {
        switch(condition)
        {
        case 0: return "EQ";
        case 1: return "NE";
        case 2: return "CS";
        case 3: return "CC";
        case 4: return "MI";
        case 5: return "PL";
        case 6: return "VS";
        case 7: return "VC";
        case 8: return "HI";
        case 9: return "LS";
        case 10: return "GE";
        case 11: return "LT";
        case 12: return "GT";
        case 13: return "LE";
        case 14: return "";
        default: return 0;
        }
        }
         
        编译后的结果如下。
         
        ConditionStr1:
           0000807C E1A01000  MOV      r1,r0
        >>> SWITCH\#3 switch(condition)
           00008080 E351000E  CMP      r1,#0xe
           00008084 908FF101  ADDLS    pc,pc,r1,LSL #2
           00008088 EA00003B  B        0x817c                     <SWITCH\#20>
           0000808C EA00000D  B        0x80c8                     <SWITCH\#5>
           00008090 EA00000F  B        0x80d4                     <SWITCH\#6>
           00008094 EA000011  B        0x80e0                     <SWITCH\#7>
           00008098 EA000013  B        0x80ec                     <SWITCH\#8>
           0000809C EA000015  B        0x80f8                     <SWITCH\#9>
           000080A0 EA000017  B        0x8104                     <SWITCH\#10>
           000080A4 EA000019  B        0x8110                     <SWITCH\#11>
           000080A8 EA00001B  B        0x811c                     <SWITCH\#12>
           000080AC EA00001D  B        0x8128                     <SWITCH\#13>
           000080B0 EA00001F  B        0x8134                     <SWITCH\#14>
           000080B4 EA000021  B        0x8140                     <SWITCH\#15>
           000080B8 EA000023  B        0x814c                     <SWITCH\#16>
           000080BC EA000025  B        0x8158                     <SWITCH\#17>
           000080C0 EA000027  B        0x8164                     <SWITCH\#18>
           000080C4 EA000029  B        0x8170                     <SWITCH\#19>
         
        对于ARM代码，查找表的入口为4字节；Thumb代码的查找表入口为1或2个字节（当Case情况小于32时，使用入口为1字节的查找表）。所以当使用Switch语句时，应尽量较少Case分支。
         
        另外，为了提高系统性能，也可以手工编写代码，形成程序跳转来避免使用Switch语句。
         
        下面的例子显示对上面Switch分支语句的改写。
         
        char * ConditionStr2(int condition)
        {
        if ((unsigned) condition >= 15) return 0;
        return
                 "EQ\0NE\0CS\0CC\0MI\0PL\0VS\0VC\0HI\0LS\0GE\0LT\0GT\0LE\0\0" +
                 3 * condition;
        }
         
        编译后的代码如下所示。
         
            ConditionStr2:
            00008188 E1A01000  MOV      r1,r0
        >>> SWITCH\#26 if ((unsigned) condition >= 15) return 0;
            0000818C E351000F  CMP      r1,#0xf
            00008190 3A000001  BCC      0x819c                     <SWITCH\#27>
        >>> SWITCH\#26 if ((unsigned) condition >= 15) return 0;
            00008194 E3A00000  MOV      r0,#0
        >>> SWITCH\#30 }
            00008198 E12FFF1E  BX       r14
        >>> SWITCH\#26 if ((unsigned) condition >= 15) return 0;
        >>> SWITCH\#27 return
            0000819C E28F005C  ADR      r0,{pc}+0x64 ; #0x8200
            000081A0 E3A02003  MOV      r2,#3
            000081A4 E0200291  MLA      r0,r1,r2,r0
            000081A8 EAFFFFFA  B        0x8198                     <SWITCH\#30>
        >>> SWITCH\#33 {
         
        从两段汇编代码的分析可以看出，使用跳转表需要240bytes，而第二种做法只用了72bytes。