switch-case 结构是否以二分搜索的形式实现？

我想知道如何switch-case语句执行：

Example

假设有以下代码：

Scanner sc = new Scanner(System.in);
int v = sc.nextInt();
switch(v) {
    case 0 :
        System.out.println("Zero");
        break;
    case 1 :
        System.out.println("One");
        break;
    case 2 :
        System.out.println("Two");
        break;
    //...
    default :
        System.out.println("No one digit number");
}

可以将其实现为：

if(v == 0) {
    System.out.println("Zero");
}
else if(v == 1) {
    System.out.println("One");
}
else if(v == 2) {
    System.out.println("Two");
}
//...
else {
    System.out.println("No one digit number");
}

但更有效的方案是：

if(v >= 0 && v <= 9) {
    if(v <= 5) {
        if(v <= 2) {
            if(v <= 1) {
                if(v == 0) {
                    System.out.println("Zero");
                }
                else {
                    System.out.println("One");
                }
            else {
                System.out.println("Two");
            }
        }
        //...
    }
    //...
}
else {
    System.out.println("No one digit number");
}

这一点很重要，因为有些程序（如编译器编译器）会编写 Java/C#/C++ 源代码，从而生成非常大的 switch 语句。

Switch/case 语句根据 case 范围，使用二元决策树和跳转表的组合来实现。

1. 对于简单的 switch 语句（2 - 3 种情况），发出简单的 if 语句通常更有效，具体取决于值的密集程度（例如 1 2 3 与 1 2 9）。

2. 对于具有单个密集组的较大基数切换，通常使用直接或间接基于测试值的跳转表。

3. 对于稀疏组或密集组和稀疏组的混合，二元决策树用于平分组列表，并在组内使用跳转表（树的叶子）。

所以答案是，是的，有时，但不是那么简单。

可以用默认跳转填充“空”案例槽，以允许构建密集范围。对于小型分支或针对非整数值的分支，开关将被重写，就像条件语句一样（例如允许在字符串或正则表达式上进行切换的语言）。在您的示例中，数字 0-9 的情况肯定会被编码为查找表，因为它是一个密集组。

在所有情况下，二元决策树都是发出高效 switch / case 结构的重要组成部分。

.NET CLR 甚至有一个接受跳转表的操作码，它隐藏了默认情况的处理，这允许运行时验证代码是否安全，而无需进行完整的流程分析。