C# の Switch ステートメントが整数型と定数 Case 式に限定されるのはなぜですか?

C# switch ステートメントの制限事項

C# の switch ステートメントには 2 つの明らかな制限があります。1 つは非整数型の値を処理できないこと、もう 1 つは case 式が定数である必要があることです。このため、これらの制限の背後にある理由について疑問が生じます。

整数スイッチ値の理由

C# の switch ステートメントは、一連のジャンプ アドレスを指すインデックスを必要とするジャンプ テーブルである CIL switch 命令を使用して実装されます。ジャンプ テーブルは、ケース値が連続している場合は効率的ですが、そうでない場合は効率が低くなります。

不連続な式の場合、コンパイラは線形の if-else チェックまたはバイナリ ツリー検索を使用する必要があります。これにより、パフォーマンスが低下する可能性があります。

定数 case 式の理由

CIL スイッチ命令には、ジャンプ テーブル内のインデックスとして定数が必要です。これにより、ジャンプ テーブルが実行時ではなくコンパイル時に作成されるようになります。

非 const case 式では、実行時にジャンプ テーブルを作成する必要がありますが、これは非効率的であり、セキュリティ上の脆弱性につながる可能性があります。

パフォーマンスへの影響

これらの制限によるパフォーマンスへの影響は、特定のシナリオによって異なります。 CIL スイッチ命令を使用しているため、連続的な case 式は一般に不連続な式よりも高速です。

switch ステートメントで文字列やその他の複雑なオブジェクトを使用すると、コンパイラが値を対応するジャンプ アドレスにマップするために辞書またはハッシュ テーブルを作成する必要がある場合があるため、パフォーマンスにも影響します。

結論

C# switch ステートメントの制限は、主にパフォーマンスとセキュリティの考慮事項によるものです。これらの制限により、switch ステートメントの使用にいくつかの制約が課される場合がありますが、コードを効率的かつ安全に実行するためには必要です。

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