Warum sind C#-Switch-Anweisungen auf Integralwerte und konstante Ausdrücke beschränkt?

C#-Switch-Anweisungseinschränkungen: Ein tiefer Einblick

Die

-Anweisung von switchC# weist trotz ihrer Flexibilität zwei wesentliche Einschränkungen auf: Fallausdrücke müssen integrale (primitive) Typen und konstante Ausdrücke sein. Lassen Sie uns die Gründe für diese Einschränkungen untersuchen.

Nur ​​integrale Werte: Der Grund dafür

Der Hauptgrund für die Beschränkung von switch-Anweisungen auf ganzzahlige Typen ist die Implementierung der CIL-switch-Anweisung. Dieser Befehl fungiert als Sprungtabelle und erfordert einen Index, um die richtige Sprungadresse zu finden. Integrale Typen, die einen kontinuierlichen Wertebereich darstellen, ermöglichen eine einfache und effiziente Erstellung von Sprungtabellen.

Konstante Ausdrücke: Gewährleistung der Effizienz bei der Kompilierung

Die Anforderung an konstante Ausdrücke gewährleistet eine vorhersehbare Sprungtabellengenerierung zur Kompilierungszeit. Das Zulassen nicht konstanter Ausdrücke würde eine dynamische Analyse während der Laufzeit erfordern, was sich auf die Leistung und die Codekomplexität auswirkt.

Compiler-Optimierungen und Leistung

Der Compiler optimiert switch Anweisungen auf Effizienz. Benachbarte Fallausdrücke nutzen oft die CIL-Anweisung switch für eine zeitkonstante Leistung. Nicht benachbarte Fälle können jedoch zu If-Else-If-Ketten, binären Baumsuchen oder einem hybriden Ansatz führen.

Die Leistung variiert je nach Anzahl und Anordnung der Fallausdrücke. Im Allgemeinen übertreffen benachbarte Fälle die Binärbaumsuche, während spärliche Fälle einen erheblichen Mehraufwand verursachen können.

Ein Sonderfall: String-Vergleiche

switch-Anweisungen, die Zeichenfolgen verarbeiten, sind eine bemerkenswerte Ausnahme. Der Compiler verwendet intern ein Generic.Dictionary<string>, das unterschiedliche Leistungsmerkmale einführt.

Zusammenfassung

Die Einschränkungen der switch-Anweisung von C# ergeben sich aus ihrer Implementierung und der Notwendigkeit einer optimierten Codegenerierung. Während diese Einschränkungen ein sorgfältiges Design erfordern, sind die Auswirkungen auf die Leistung in realen Anwendungen normalerweise minimal.

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