C++ 如果使用较小的数字，开关盒是否更快？

我想知道如果我在

switch case

语句中通过一些偏移量（或类似的东西）更改“巨大”数字，是否可以优化某些内容。所以我做了一个测试：

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <chrono>

int main() {

    uint32_t f = 0x12345688;
    std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock> start, end;

    int i = -1;

    start = std::chrono::system_clock::now();
    switch (f)
    {
        case 0x1234500 : i = 0; break;
        case 0x1234522 : i = 2; break;
        case 0x1234555 : i = 5; break;
        case 0x1234588 : i = 8; break;
        default : break;
    }
    end = std::chrono::system_clock::now();
    std::chrono::duration<double> elapsed_seconds = end-start;
    std::cout << "elapsed time: " << elapsed_seconds.count() << "s\n";

    int j = -1;
    start = std::chrono::system_clock::now();
    switch (f & 0xf)
    {
        case (0x1234500 & 0xf) : j = 0; break;
        case (0x1234522 & 0xf) : j = 2; break;
        case (0x1234555 & 0xf) : j = 5; break;
        case (0x1234588 & 0xf) : j = 8; break;
        default : break;
    }
    end = std::chrono::system_clock::now();
    elapsed_seconds = end-start;
    std::cout << "elapsed time: " << elapsed_seconds.count() << "s\n";

    return 0;
}

#包括
#包括
#包括
int main（）{
uint32_t f=0x12345688；
std:：chrono:：时间点开始、结束；
int i=-1；
开始=标准：：时钟：：系统时钟：：现在（）；
开关（f）
{
案例0x1234500:i=0；中断；
案例0x1234522:i=2；中断；
案例0x1234555:i=5；中断；
案例0x1234588:i=8；中断；
默认：中断；
}
end=std:：chrono:：system_clock:：now（）；
std:：chrono:：持续时间（秒）=结束-开始；
std:：cout这种基准测试方法毫无意义，因为编译器可以在这两种情况之间静态地确定
i
的值。您的实际代码可能会以如下方式结束：

start = std::chrono::system_clock::now();
switch (f)
{
    case 0x1234500 : i = 0; break;
    case 0x1234522 : i = 2; break;
    case 0x1234555 : i = 5; break;
    case 0x1234588 : i = 8; break;
    default : break;
}
end = std::chrono::system_clock::now();
std::chrono::duration<double> elapsed_seconds = end-start;
std::cout << "elapsed time: " << elapsed_seconds.count() << "s\n";

// i = -1;  this line isn't needed, the value isn't used, lets optimize it away

start = std::chrono::system_clock::now();
// Oh great, we already know the value of i
// Because nothing in the previos code could have affected f
// i will get the same value as it did above, and we removed i = -1
// So lets optimize away this pointless code here
end = std::chrono::system_clock::now();
elapsed_seconds = end-start;

start=std:：chrono:：system_clock:：now（）；
开关（f）
{
案例0x1234500:i=0；中断；
案例0x1234522:i=2；中断；
案例0x1234555:i=5；中断；
案例0x1234588:i=8；中断；
默认：中断；
}
end=std:：chrono:：system_clock:：now（）；
std:：chrono:：持续时间（秒）=结束-开始；
std:：cout这种基准测试方法毫无意义，因为编译器可以在这两种情况之间静态地确定
i
的值。您的实际代码可能会以如下方式结束：

start = std::chrono::system_clock::now();
switch (f)
{
    case 0x1234500 : i = 0; break;
    case 0x1234522 : i = 2; break;
    case 0x1234555 : i = 5; break;
    case 0x1234588 : i = 8; break;
    default : break;
}
end = std::chrono::system_clock::now();
std::chrono::duration<double> elapsed_seconds = end-start;
std::cout << "elapsed time: " << elapsed_seconds.count() << "s\n";

// i = -1;  this line isn't needed, the value isn't used, lets optimize it away

start = std::chrono::system_clock::now();
// Oh great, we already know the value of i
// Because nothing in the previos code could have affected f
// i will get the same value as it did above, and we removed i = -1
// So lets optimize away this pointless code here
end = std::chrono::system_clock::now();
elapsed_seconds = end-start;

start=std:：chrono:：system_clock:：now（）；
开关（f）
{
案例0x1234500:i=0；中断；
案例0x1234522:i=2；中断；
案例0x1234555:i=5；中断；
案例0x1234588:i=8；中断；
默认：中断；
}
end=std:：chrono:：system_clock:：now（）；
std:：chrono:：持续时间（秒）=结束-开始；
std:：cout对于性能来说，最重要的一点是，数字是连续的。这是因为编译器可以使用该值来索引内存地址，该地址指定开关应该跳转到哪里来处理所讨论的情况。较大的间隔使得索引不可能，因为它会跳转很远，编译器将ld必须插入大量的空代码来填充未使用的空间

较小的数字可以使它稍微快一点-您可能只保存一条指令，因为编译器可以进行减法运算，然后仍然可以使用索引

以上所有内容都依赖于编译器。愚蠢的编译器可能根本不使用索引。
对于性能而言，最重要的一点是数字是连续的。这是因为编译器可以使用该值来索引内存地址，该地址指定开关应跳转到哪里来处理有问题的情况。大gaps使得索引变得不可能，因为它会跳得很远，编译器必须插入大量的空代码来填充未使用的空间

较小的数字可以使它稍微快一点-您可能只保存一条指令，因为编译器可以进行减法运算，然后仍然可以使用索引

所有这些都依赖于编译器。一个愚蠢的编译器可能根本不使用索引。
我想这不是一个可以通过一次迭代可靠测试的东西。@Rotem特别是考虑到使用刷新写入流是一个非常耗时的操作，这比任何可能的转换都要慢。您是否考虑过您的编译器iler可能已经完全优化了switch语句？如果你可以使用这些简单的技巧使语言的基本构建块更快，那么为什么编译器不应该总是在幕后进行呢？要从中获得任何有意义的东西，只需反汇编优化的代码，看看你得到了什么。我想这不是什么通过一次迭代，您可以可靠地进行测试。@Rotem特别是考虑到使用刷新写入流是一个非常耗时的操作，这比任何可能的切换都慢得多。您是否考虑到您的编译器可能已经完全优化了switch语句？如果您可以使用这些简单的技巧来创建基本的构建blo语言的速度更快，那么为什么编译器不应该总是在幕后进行呢？要从中获得任何有意义的东西，只需反汇编优化的代码，看看你得到了什么。问题是“如果数字更小，速度会更快吗？”所以，我不理解删除I的想法。我可以使用另一个int j=-1；并根据f改变它的值，所以…我将更新代码一次more@sop是的，我理解这个问题。但是，由于您使用固定常量作为输入，编译器将优化代码，您的测试将没有意义。如上所述。以及不，更改变量名不会影响这一点。问题是输入，变量
f
。因此，如果我更改f的值，会更好吗？@sop只需读取答案。您需要在运行时为
f
指定一个值。例如，从文件中读取该值。此外，将原始代码扔进一个运行10亿次的循环也不会有什么好处因为循环只是处理编译时常量。它会得到优化。问题是“如果数字更小，它会更快吗？”所以，我不理解删除I的想法。我可以使用另一个int j=-1；并根据f改变它的值，所以…我将更新代码一次more@sop是的，我理解这个问题。但是，由于您使用固定常量作为输入，编译器将优化代码，您的测试将没有意义。如上所述。以及不，更改变量名不会影响这一点。问题是输入，变量
f
。因此，如果我更改f的值，会更好吗？@sop只需读取答案。您需要在运行时为
f
指定一个值。例如，从文件中读取该值。此外，将原始代码扔进一个运行10亿次的循环也不会有什么好处实现任何东西，因为循环只是处理编译时常量