本节书摘来自华章计算机《编写高质量代码:改善c程序代码的125个建议》一书中的第3章,建议23,作者:马 伟 更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。
相对于if语句而言,switch语句可以更方便地应用于多个分支的控制流程。C89指明,一个switch语句最少可以支持257个case语句,而C99则要求至少支持1023个case语句。然而,在实际开发环境中,为了程序的可读性与执行效率,应该尽量减少switch语句中的case语句。除此之外,switch语句与if语句不同的是,switch语句只能够测试是否相等,因此,case语句后面只能是整型或字符型的常量或常量表达式;而在if语句中还能够测试关系与逻辑表达式。建议23-1:不要忘记在case 语句的结尾添加break语句在switch语句中,每个case 语句的结尾不要忘记添加break语句,否则将导致多个分支重叠。当然,除非有意使多个分支重叠,这样可以免去break语句。下面我们来看一个实际示例,如代码清单3-2所示。
代码清单3-2 switch示例 #include <stdio.h> void print_week(unsigned int day); void print_week(unsigned int day) { switch(day) { case 1: printf("Monday\n"); break; case 2: printf("Tuesday\n"); break; case 3: printf("Wednesday\n"); break; case 4: printf("Thursday\n"); break; case 5: printf("Friday\n"); break; case 6: printf("Saturday\n"); break; case 7: printf("Sunday\n"); break; default: printf("error\n"); break; } } int main (void) { print_week(3); return 0; }在代码清单3-2中,在print_week函数中通过switch语句实现根据数字输出星期名称的功能。执行代码清单3-2,程序将输出“Wednesday”。现在,如果将case 1~case 4的break语句去掉,如代码清单3-3所示,程序会输出什么结果呢?代码清单3-3 switch去掉break示例
void print_week(unsigned int day) { switch(day) { case 1: printf("Monday\n"); case 2: printf("Tuesday\n"); case 3: printf("Wednesday\n"); case 4: printf("Thursday\n"); case 5: printf("Friday\n"); break; case 6: printf("Saturday\n"); break; case 7: printf("Sunday\n"); break; default: printf("error\n"); break; } } int main (void) { print_week(2); return 0; }在代码清单3-3中,由于case 1~case 4缺少break语句,因此将导致多个分支重叠,其运行结果如图3-2所示。
图3-2 代码清单3-3的运行结果 建议23-2:不要忘记在switch语句的结尾添加default语句 在switch语句中,default 语句主要用于检查默认情况,或者处理错误情况,如下面的示例代码所示: default: printf("error\n"); break;如果在switch语句中去掉default 语句,那么switch语句将失去对默认情况与错误情况的处理能力。所以,奉劝大家不要偷懒,老老实实把每一种情况都用case 语句来完成,而把真正对默认情况的处理交给default 语句来完成。即使程序真的不需要default 处理,也应该保留此语句:
default: break;这样做并非画蛇添足,可以避免令人误以为你忘记了default处理。建议23-3:不要为了使用case 语句而刻意构造一个变量在实际编程应用中,switch中的case 语句应该只用于处理简单的、容易分类的数据。如果数据并不简单,却为了使用case 语句而刻意构造一个变量,那么这种变量很容易令我们得不偿失。因此应该严格避免这种变量,并使用if/else if/else结构来处理这类程序,如下面的示例代码所示:
char ch = c[0]; switch (ch) { case 'a': f1(); break; case 'b': f2(); break; case 'c': f3(); break; default: break; }在上面的程序中,字符变量ch的值是取字符数组c[]的第一个字符,与case语句中的常量值逐一进行比较。很显然,这种方法存在一个严重的问题。例如,如果字符数组c[]中存储的是“ab”字符串,那么c[0]会取第一个字符“a”与case 语句进行匹配,因此会匹配到第一个case语句,并调用f1() 函数。然而,如果字符数组c[]中存储的是其他以字符a 开头的字符串(比如“abc”“abcd”“abcde”等),因为c[0] 始终会取第一个字符的关系,因此它们同样会匹配第一个case 语句而调用f1() 函数。其他的case语句同理。很显然,这并不是我们想要的结果。由此可见,当为了使用case 语句而刻意构造一个变量时,真正的数据可能不会按照我们所希望的方式映射到case 语句。因此,我们应该严格避免为了使用case 语句而刻意构造一个变量,并使用if/else if/else结构来处理这类程序,如下面的示例代码所示:
if(0 == strcmp("ab",c)) { f1(); } else if(0 == strcmp("bc",c)) { f2(); } else if(0 == strcmp("cd",c)) { f3(); } else { }建议23-4:尽量将长的switch语句转换为嵌套的switch语句有时候,当一个switch语句中包括很多个case语句时,为了减少比较的次数,可以把这类长switch语句转为嵌套switch语句,即把发生频率高的case 语句放在一个switch语句中,作为嵌套switch语句的最外层;把发生频率相对低的case语句放在另一个switch语句中,放置于嵌套switch语句的内层。例如,下面的代码把发生频率相对较低的情况放置于默认的case语句内。
void print_week(unsigned int day) { switch(day) { case 1: printf("Monday\n"); break; case 2: printf("Tuesday\n"); break; case 3: printf("Wednesday\n"); break; case 4: printf("Thursday\n"); break; case 5: printf("Friday\n"); break; default: switch(day) { case 6: printf("Saturday\n"); break; case 7: printf("Sunday\n"); break; default: printf("error\n"); break; } } }在上面的代码中,假设case 6与case 7不经常发生,因此将它们放置到嵌套switch语句的最内层。从表面看,虽然这样损失了程序的一定可读性,但当case语句很多,并且确实有些case语句发生的频率比较低时,这种解决方案还是可取的。