arrays - 当查找映射到小整数的常量时，使用 case 语句还是常量数组更快？

Question

例如:我将数字 1 到 7 映射到一周中的几天。我可以使用七项 case 语句查找它们，或者使用七项常量数组。哪个更快？

案例:

function GetDayNameBr(Num: Integer): String;
begin
  case Num of
    1: Result := 'Domingo';
    2: Result := 'Segunda';
    3: Result := 'Terça';
    4: Result := 'Quarta';
    5: Result := 'Quinta';
    6: Result := 'Sexta';
    7: Result := 'Sábado';
  end;       
end;

常量数组示例:

function GetDayNameBr(Num: Integer): String;
const
  DayNames: array [1..7] of String = (
    'Domingo',
    'Segunda',
    'Terça',
    'Quarta',
    'Quinta',
    'Sexta',
    'Sábado');
begin
  Result := DayNames[Num];       
end; 

Answer 1

这两个函数性能特征不同的主要原因是它们执行不同的操作。你不是在比较同类。当输入值在 1 到 7 范围内时，行为是相同的。但是，当输入值超出该范围时，行为就会出现偏差。

第一个版本，使用case，必须首先检查该值是否在1到7范围内。只有这样才允许实际分配给Result 。如果值在 1 到 7 范围内，则编译器会将 case 语句转换为无条件 jmp 语句，如下所示:

jmp dword ptr [eax*4+$40428f]

这里eax是日期索引。这些跳转的目标是将字符串文字简单地分配给 Result 变量的指令。

第二个版本使用数组，不检查输入值是否在范围内。即使输入值超出范围，它也会直接索引到数组中，当然这种数组索引会导致未定义的行为。所以这就是行为分歧的地方。

纯粹从性能角度来看这一点，并忽略函数中的语义差异，主要区别在于使用 case 的版本对输入值进行了测试和分支，而输入值中不存在数组版本。此外，使用 case 的版本具有较大的代码，因此可能不太适合缓存。因此，通过对代码的分析，我们可能期望数组版本更快。它要做的事情更少，没有分支，代码更小。

如果性能对您来说确实很重要，那么您需要在运行此代码的实际设置中执行一些实际的计时。我无法执行这些计时，因为它们是人为的。任何时候仅在代码上下文中才具有真正意义。确实，在您的程序设置中，您将无法测量两个版本之间的差异，这确实是非常合理的。在这种情况下，上述分析就没有意义了。