コンパイラの最適化により switch ステートメントはどのように高速化されるのでしょうか?

Switch ステートメントの速度に関するコンパイラの最適化

Switch ステートメントは、実行速度の点で if-else-if ステートメントよりも優れています。これは主にコンパイラの最適化によるものです。

コンパイラの最適化手法

コンパイラで採用される主要な最適化手法は、ジャンプ テーブルの生成です。該当する場合、コンパイラは、各 case 値を対応するコード ブロックにマップするジャンプ テーブルを作成します。

最適化の仕組み

• コンパイラは switch ステートメントを識別します
• 各インデックスがケースに対応するジャンプ テーブルを生成します。 value.
• ジャンプ テーブルの各エントリには、対応するケースのコード ブロックのアドレスが含まれます。
• switch ステートメントが実行されると、コンパイラはジャンプで指定されたアドレスに直接分岐します。選択したケース値のテーブル。

パフォーマンス利点

シーケンシャルな if-else-if チェーンと比較して、このジャンプ テーブルのアプローチにはいくつかの利点があります。

• 分岐オーバーヘッドの削減: 各ジャンプ テーブル エントリは直接アドレスを提供します。
• キャッシュの局所性の向上: ジャンプ テーブルを次の場所に保存できます。コンパクトでキャッシュに適した方法で、メモリ アクセス時間を短縮します。

追加の考慮事項

• ハッシュ テーブル: 文字列の大きなスイッチの場合、コンパイラはジャンプ テーブルの代わりにハッシュ テーブルを使用する場合があります。これにより、ランタイムが漸近的に改善され、キー検索プロセスが最適化されます。
• 文字列リテラル: 最適化は、多くの場合、switch ステートメントで使用される文字列の数が限られている場合にも適用されます。

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