C++：Switch语句与查找表的性能

我试图比较switch语句和查找表的性能，如下所示。C++：Switch语句与查找表的性能

这是使用switch语句的代码

#include <stdio.h> 

int main() 
{ 
    int n = 3; 

    for (long i = 0; i < 10000000; ++i) { 
     switch (n) { 
     case 0: 
      printf("Alpha"); 
      break; 
     case 1: 
      printf("Beta"); 
      break; 
     case 2: 
      printf("Gamma"); 
      break; 
     case 3: 
      printf("Delta"); 
      break; 
     default: 
      break; 
     } 
    } 

    return 0; 
}

，这里是使用查找表的代码：

#include <stdio.h> 

static char const * const Greek[4] = { 
    "Alpha", 
    "Beta", 
    "Gamma", 
    "Delta" 
}; 

int main() 
{ 
    int n = 3; 

    for (long i = 0; i < 10000000; ++i) { 
     if (n >= 0 && n < 4) { 
      printf(Greek[n]); 
     } 
    } 

    return 0; 
}

我运行在Ubuntu 14.04两个编程，gcc版本4.8.4，使用PERF版本4.4.13来分析性能。而结果是：

开关声明：6.764077822秒
的查找表：6.665140483秒

我不知道为什么switch语句比查找表的运行速度较慢。正如我所知道的，使用跳转表的切换语句，我认为它应该比我的程序中的查找表运行得更快（它有额外的if语句）。

来源

2017-08-16 tuanpm

您的计时包括对'printf'的调用，这可能会导致结果不准确。 – Jonas

你应该看看生成的汇编代码。 –

，如果你打开了优化，'switch'和'if'将被一个优化的编译器优化掉。 – geza

如果您正在编译优化，您的代码没有开关，也没有查找表。我只是一个for循环，使用相同的固定字符串多次调用printf()。任何最低限度合理的编译器实际上都会检测到n = 3永远不会被更改并优化它。也许你可以在循环中添加一个n = rand() % 4;。

另一方面，如果您没有通过优化进行编译，那么采用时间就没有意义。

回想你的问题，我期望查询表比switch语句更快，因为switch语句将完全颠覆分支预测，而if将是没有问题的，总是如此。

来源

2017-08-16 07:53:36

我使用默认选项gcc版本4.8.4。我会尝试没有优化编译器。 – tuanpm

@tuanpm不！正如我所说，时间未优化的代码是没有意义的！它会告诉你什么都没有。 –

您的基准测试完全不足以衡量switch/lookup-table性能：几乎所有的时间都是在printf()调用中花费的。如果switch/lookup-table差异有任何影响，则由于整个运行时间较长，所以它会因测量噪声而变得相形见绌。

仅供参考：我希望在热的紧密循环中查表只需要大约十个时钟周期。在2 GHz CPU上，对于所有10000000次迭代（粗略估计，很容易出错两倍，但不影响整体评估），这仅为0.05秒。这是您的总运行时间的1％的订单！

来源

2017-08-16 09:13:50 cmaster

C++：Switch语句与查找表的性能

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