C# Switch 語句的效能和類型限制是什麼？

C# Switch 語句的限制分析

C# 的 switch 語句雖然提供了方便易用的程式流程控制方式，但它也存在一些特定的限制：

整數開關表達式

switch 語句的 case 表達式必須是整數值，也就是基本資料型態。這項限制源自於底層的公共中間語言 (CIL) switch 指令，該指令需要跳轉表機制。

相鄰 Case 語句

具有連續整數值的相鄰 case 語句允許透過跳轉表實現高效的 CIL switch 實作。然而，不相鄰的 case 會降低效率，可能導致 if-else-if 結構或二元樹搜尋。

效能影響

C# 中 switch 語句的效能取決於編譯器的最佳化和特定場景。使用 CILDASM 可以確認：

• 相鄰 case 的 switch 使用 CIL switch 指令，複雜度為 O(1)。
• 不相鄰 case 的 switch 使用二元樹搜索，複雜度為 O(log n)。
• 稀疏 case 的 switch 可能需要在字典中進行初始查找，從而引入額外的開銷。

字串型別排除

switch 語句不能直接處理字串 case 表達式。它們通常依賴基於字典的查找，這可能會影響效能。

理論上的考量

有些人可能會認為 switch 語句應該支援任何型別和 case 表達式。然而，效率和可維護性之間的權衡使得當前的設計成為合理的折衷方案。

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