C++:Switch语句与查找表的性能

Question

我试着比较switch语句和查找表的性能如下.

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;
}

以下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;
}

我在ubuntu 14.04,gcc版本4.8.4上运行两个程序,使用perf版本4.4.13来分析性能.结果:

• Switch语句:6.764077822秒
• 查找表:6.665140483秒

我不知道为什么Switch Statement比Lookup表运行得慢.正如我所知,使用跳转表的Switch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).

Answer 1

如果使用优化进行编译,则代码没有开关,也没有查找表.我只是一个for循环,它printf()使用相同的固定字符串多次调用.任何最低限度合理的编译器实际上都会检测到n = 3永远不会改变并优化它.也许你可以n = rand() % 4;在循环内添加一个.

另一方面,如果你没有进行优化编译,那么采取时间是没有意义的.

回到你的问题,我希望查找表比switch语句更快,因为switch语句将完全破坏分支预测,而if将没有问题,总是如此.