C# の switch ステートメントで処理できるデータ型が制限されているのはなぜですか?

C# switch ステートメントの制限はなぜですか?

C# switch ステートメントには、評価できるデータ型に関して特定の制約があり、特に整数と整数プリミティブが禁止されています。これにより、これらの制限が存在する理由とその背後にある根本的な理論的根拠についての疑問が生じます。

静的解析の重要性

C# の switch ステートメントとCILスイッチ命令。後者は、ジャンプ アドレスの配列へのインデックスに依存して、ジャンプ テーブルとして動作します。このアプローチは、C# スイッチのケースの値が隣接している場合 (

case 3:
case 4:
case 5:

など) に効果的に機能します。ただし、ケースの値が隣接していない場合:

case 10:
case 200:
case 3000:

このアプローチはジャンプが必要になります。テーブルには約 3000 のエントリが含まれますが、実際に使用されるのはほんの一部です。

コンパイラの最適化戦略

隣接しない case 式に直面した場合、コンパイラーはさまざまな最適化手法を使用して条件チェックを処理します。

• 線形検索: For隣接しない式の小さなセットの場合、コンパイラは if-else-if-else を順次実行する場合があります。 checks.
• バイナリ ツリー検索: 隣接しない式の大きなセットの場合、コンパイラはバイナリ ツリー検索を利用して、潜在的な一致を絞り込むことがあります。
• ハイブリッド アプローチ: 隣接するケースと隣接しないケースの両方を含む式の場合、コンパイラはバイナリ ツリー検索を組み合わせて使用​​する場合があります。

パフォーマンスに関する考慮事項

最適化戦略の選択は、コンパイラーの実装と特定のケースの値によって異なります。一般に、隣接するケースは CIL スイッチ命令 (O(1) 複雑さ) でより効率的に処理されますが、隣接しないケースはバイナリ ツリー検索 (O(log n) 複雑さ) により高いオーバーヘッドが発生します。

文字列処理と汎用辞書

文字列を処理する場合、コンパイラはGeneric.Dictionaryパフォーマンスの最適化のために。ただし、これにより最初の使用時に追加のオーバーヘッドが発生するため、パフォーマンスは辞書の実装によって異なります。

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