如何有效率地處理 C/C Switch 語句中的非整數常數？

在C/C 中切換非整數常數

使用非POD（普通舊資料）常數時，有必要在不同的程式碼路徑之間進行選擇基於常數的值。然而，傳統的 switch 語句只接受整數值。這對在非整數常數之間進行選擇提出了挑戰。

傳統方法：嵌套if 語句

處理此問題的簡單方法是使用一系列嵌套if語句，例如：

if( str == "foo" )      ...
else if( str == "bar" ) ...
else                    ...

雖然這很簡單，但對於大量案例，因為它具有O(n) 複雜度，其中「n」是案例數。

高級技術

為了獲得更好的效率，需要更先進的技術可以採用技術。一種方法涉及使用映射等資料結構將字串表示為整數，然後使用標準 switch 語句。然而，這會帶來額外的編碼複雜性。

編譯時魔法：巨集與模板魔法

一種獨特的方法是使用巨集和模板魔法來產生展開的二進位檔案編譯時搜尋。像 fastmatch.h 這樣的函式庫可以提供一個乾淨的語法來定義大小寫匹配：

NEWMATCH
MATCH("asd")
  some c++ code
MATCH("bqr")
  ... the buffer for the match is in _buf
MATCH("zzz")
  ...  user.YOURSTUFF 
/*ELSE 
  optional
*/
ENDMATCH(xy_match)

這會產生一個像 xy_match(char *&_buf, T &user) 這樣可以輕鬆呼叫的函數。

C 11 更新：Lambda 和初始化器清單

在C 11 中，lambda 和初始化清單提供了更簡潔的解決方案：

Switch("ger", {
    {"asdf", []{ printf("0\n"); }},
    {"bde", []{ printf("1\n"); }},
    {"ger", []{ printf("2\n"); }}
}, [](const char *a, const char *b) { return strcmp(a, b) < 0; });

這種方法對大小寫匹配的排序列表使用二分搜索，提供高效的O( log n)複雜度。

編譯時Trie

作為進一步的進步，可以利用編譯時嘗試來處理未排序的案例分支。此方法使用高級 C 11 元程式設計在編譯時產生搜尋特里樹。每個 trie 節點都包含一個 switch 語句來最佳化程式碼產生。

可以在 GitHub 上找到實作：smilethax/cttrie。

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