C#_Switch语句的内部实现

Switch的C#内部实现

https://www.cnblogs.com/Interkey/p/3730432.html

在IL汇编语言中的Switch指令 -- 按照标号来进行跳转(和goto语句中的标号相同)
　　执行IL中Switch指令时，从运算栈顶弹出一个无符号整数，然后跳转到整数对应的标号位置继续执行
　　如果整数值没有对应的标号，则忽略switch指令，调到switch指令之后的一条指令开始执行。

详细分析：

　　-- 结论 (实验过程见原网页)　　

1. 整数参数的Switch语句　　

1a. 连续的整数
　　　　c#的switch的case语句对应IL的switch指令中的case子句

1b. 不连续的但是相近的整数
　　　　c#的switch的case语句对应IL的switch指令中的case子句，
　　　　但是对于case指令之间的"缝隙"整数，会自动跳转default子句的地址

1c. 很不连续的整数
　　　　如果按1b的思路，缝隙很大的话，IL中switch指令会凭空增加很多指向default子句指向地址的case子句
　　　　编译器不使用switch指令，而是使用了beq指令 -- 取值若相等则跳转到目标位置，否则继续下一个取值

2. 枚举类型的Switch语句
　　与对待整数没有差别，因为枚举值就是按照整数对待的；如果枚举成员的取值不连续，则对应1b或1c

3. string类型的Switch语句

3a. case子句数量<=4时
　　string是引用类型参数
　　同样在IL中没有使用switch指令
　　　　如果参数为null的话，则执行流程直接跳转到case null的指令块中
　　　　否则，比较参数与case语句对应string的相等性(==)，若相等，则跳转到对应的地址后，跳出switch
　　-- 这就相当于被编译成了一连串的if语句
　　　　那么，当case子句过多时，岂不是会导致程序变慢？

3b. case子句数量>4时
　　如果不是null的话，则会实例化一个字典泛型类 System.Collections.Generic.Dictionary`2<string,int32>
　　将分别出现在case子句中的string作为key插入到字典中，每个key的value分别对应从0开始的整数(switch子句的序号)
　　调用字典的TryGetValue()尝试从字典中找到string参数所对应的字典元素
　　如果在字典中没找到，则跳转到default子句对应的位置
　　如果找到了，这里出现了switch指令，根据从字典中取到的value整数值，进行switch子句的跳转
　　　　switch之后的一条指令则为一个无条件跳转，直接跳转到default子句
　　　　这里是当switch指令在栈顶取到的整数值比switch指令中跳转地址数量要大时，忽略switch直接执行之后的指令

总结：

3b情况下，由于Dictionary<TKey,TValue>类型通过key来取值的时间复杂度接近于O(1) -- 有助于提高效率

为了微乎其微的效率提升
　　1. 尽量在switch中使用连续的取值
　　2. 如果取值不连续，则使用尽量少的case子句，并将会出现频率高的case放在前面(与if...else if...else类似)
　　3. 如果使用了大量if语句来判断一个字符串对象是否具有某值，改用Switch
　　4. 有其他引用类型对象想要使用switch判断但又不能使用时，可以按照3b的思路自己实现。