p; printf("usage:op num1 num2\n"); printf("op[0:add,1:sub,2:mul;3:div]\n"); return 0; } int op = atoi(argv[1]); double op1 = atof(argv[2]); double op2 = atof(argv[3]); printf("op:%d,op1:%.1f,op2:%.1f\n",op,op1,op2); double result = calc(op,op1,op2); printf("result is %.1f\n",result); return 0; }
除去编译器对switch进行优化的情况,这种设计方式有以下几个缺点:
- 操作增加时,代码增加,case语句将变得冗长。
- 操作增加时,分支增加,处理对应操作的时间将会增长。
- 代码可维护性较差。
我们观察代码会发现,每增加一种操作,就需要增加一个分支,当操作越来越多的时候calc函数将会变得冗长且不易维护。并且如果没有编译器优化,由于在找到最终匹配的之前,每一个case语句都需要执行,因此可能将导致运行时间变长。
函数跳转表版本
既然每一个操作对应一个函数,那么完全可以定义一个函数指针数组,而每个操作对应一个下标值,只要知道下标值,很快就可以找到对应的函数。我们都知道,数组下标方式访问数据效率是很高的。该版本实现如下:
calc2.c #include<stdio.h> #include<stdlib.h>
calc函数中,直接根据操作类型而选择需要的操作处理函数。时间复杂度为O(1)。另外,当需要新增一种操作时,不需要修改calc函数,只需要在函数表g_opStruct中增加一种操作即可。而操作处理是一个返回值为double,入参为两个double的函数,因此使用:
typedef double (*OP_FUNC)(double,double);
将该类型函数指针定义为OP_FUNC,方面后面的使用。
另外,还可以看到calc函数很简洁,关键代码只有一行。
总结
本文的例子有很多可以优化的地方,例如异常时返回0,可能被当成结果等等,这里只是用switch语句和跳转表作简单的示例。而对于同类型的分支处理,完全可以考虑使用跳转表的方式,使用跳转表还需要注意的一点就是数组越界。 跳转表只是一种思路,它并不是在所有情况下都可以替代switch语句,可根据实际情况决定是否需要使用。
思考
为什么在说明第一个版本的简易计算器的时候,强调:除去编译器对switch进行优化的情况?
微信公众号【编程珠玑】:专注但不限于分享计算机编程基础,Linux,C语言,C++,算法,数据库等编程相关[原创]技术文章,号内包含大量经典电子书和视频学习资源。欢迎一起交流学习,一起修炼计算机“内功”,知其然,更知其所以然。
|