在编程中，选择使用 switch-case 还是 if-else 语句通常取决于代码的可读性、维护性和特定的使用场景。对于它们的性能，以下是对它们的效率比较：
1. 基本原理：
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if-else语句：if-else是一个链式结构，条件会一个一个被评估，直到找到第一个为真的条件为止。- 每个条件的计算都是线性的，最坏情况下，需要检查所有的条件。
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switch-case语句：switch-case是一个多路分支结构，通常用于处理多个可能的值（通常是整数或枚举）。- 它会根据给定的表达式直接跳转到相应的分支，不必像
if-else那样逐一检查条件。 - 在大多数情况下，编译器可以将
switch-case优化为跳转表或哈希表，使得分支选择几乎是常数时间复杂度。
2. 性能分析：
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编译器优化：
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switch-case：- 当分支数目较少时，编译器通常将其实现为一系列的条件检查（类似于
if-else）。 - 当分支数目较多并且值是连续的（或几乎连续的），编译器可能会生成一个跳转表或哈希表，从而使得分支选择是常数时间复杂度
O(1)。 - 这种优化在处理大量可能的值时非常有效。
- 当分支数目较少时，编译器通常将其实现为一系列的条件检查（类似于
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if-else：if-else语句在编译器上通常被编译为一系列的条件跳转指令。- 如果条件是简单的布尔表达式，性能差别不大。
- 如果条件是复杂的表达式或者包含多个条件，性能会受到评估顺序和表达式复杂性的影响。
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具体情境下的性能：
- 小范围分支：
- 当分支数目较少时（例如，2-3 个分支），
if-else和switch-case的性能差别通常可以忽略不计。 - 编译器在这种情况下可能会对两者做类似的优化。
- 当分支数目较少时（例如，2-3 个分支），
- 大范围分支：
- 对于多于几种可能性的分支，
switch-case通常会更高效，尤其是在可以优化为跳转表的情况下。 - 在处理大型枚举或整数范围时，
switch-case通常会有显著的性能优势。
- 对于多于几种可能性的分支，
- 小范围分支：
3. 代码可读性和维护性：
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if-else：if-else适合于处理多种不同类型的条件（不仅限于整数值）。- 更灵活，可以处理任意复杂的逻辑。
- 可读性和代码结构在面对简单的条件时可能更清晰。
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switch-case：switch-case在处理多个固定值时更直观。- 对于处理固定值集的逻辑（例如状态机、命令模式），
switch-case更具可读性和结构性。
4. 总结：
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性能：
- 在处理少量分支时，两者差异不大。
- 在处理大量固定值的分支时，
switch-case通常更高效。
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代码结构：
if-else适合处理复杂的条件和逻辑。switch-case适合处理大量固定值的情况，并且代码更简洁、可读。
5.执行效率
如果if判断有很多条语句判断，如何提高执行效率。如下例子，提高执行效率可以这样改写。
std::string DataLoadULog::reNamePlot(std::string name)
{
if(name=="vehicle_attitude_setpoint/pitch_body")
{
std::string plotname="6.姿态角度/俯仰角_期望";
return plotname;
}
if(name=="vehicle_attitude_setpoint/roll_body")
{
std::string plotname="6.姿态角度/滚转角_期望";
return plotname;
}
if(name=="vehicle_attitude_setpoint/yaw_body")
{
std::string plotname="6.姿态角度/偏航角_期望";
return plotname;
}
//7.姿态角速度
if(name=="vehicle_rates_setpoint/pitch")
{
std::string plotname="7.姿态角速度/俯仰角速度_期望";
return plotname;
}
if(name=="vehicle_rates_setpoint/roll")
{
std::string plotname="7.姿态角速度/滚转角速度_期望";
return plotname;
}
if(name=="vehicle_rates_setpoint/yaw")
{
std::string plotname="7.姿态角速度/偏航角速度_期望";
return plotname;
}
//4.高度信息
if(name=="sensor_gps/alt")
{
std::string plotname="4.高度信息/海拔高度(GNSS高度)";
return plotname;
}
if(name=="trajectory_setpoint/z")
{
std::string plotname="4.高度信息/融合高度_期望";
return plotname;
}
if(name=="vehicle_local_position/z")
{
std::string plotname="4.高度信息/融合高度_测量";
return plotname;
}
if(name=="vehicle_air_data/baro_alt_meter")
{
std::string plotname="4.高度信息/气压高度";
return plotname;
}
if(name=="distance_sensor/current_distance")
{
std::string plotname="4.高度信息/雷达高度";
return plotname;
}}在 DataLoadULog::reNamePlot 函数中，使用了一系列的 if-else 语句来匹配输入的 name 字符串并返回对应的字符串。这种方法在分支数目较多的情况下，可能会影响性能。要提高效率，我们可以考虑以下优化方法：
使用 std::unordered_map
使用 std::unordered_map 来存储键值对，这样可以利用哈希表来实现常数时间复杂度的查找。std::unordered_map 是 C++ 标准库提供的哈希表实现，非常适合这种键值匹配的场景。
以下是如何使用 std::unordered_map 重写 reNamePlot 函数：
#include <unordered_map>
#include <string>class DataLoadULog {
public:std::string reNamePlot(const std::string& name);private:static const std::unordered_map<std::string, std::string> plotNameMap;
};// 定义并初始化 map
const std::unordered_map<std::string, std::string> DataLoadULog::plotNameMap = {{"vehicle_attitude_setpoint/pitch_body", "6.姿态角度/俯仰角_期望"},{"vehicle_attitude_setpoint/roll_body", "6.姿态角度/滚转角_期望"},{"vehicle_attitude_setpoint/yaw_body", "6.姿态角度/偏航角_期望"},{"vehicle_rates_setpoint/pitch", "7.姿态角速度/俯仰角速度_期望"},{"vehicle_rates_setpoint/roll", "7.姿态角速度/滚转角速度_期望"},{"vehicle_rates_setpoint/yaw", "7.姿态角速度/偏航角速度_期望"},{"sensor_gps/alt", "4.高度信息/海拔高度(GNSS高度)"},{"trajectory_setpoint/z", "4.高度信息/融合高度_期望"},{"vehicle_local_position/z", "4.高度信息/融合高度_测量"},{"vehicle_air_data/baro_alt_meter", "4.高度信息/气压高度"},{"distance_sensor/current_distance", "4.高度信息/雷达高度"}
};// 函数实现
std::string DataLoadULog::reNamePlot(const std::string& name) {auto it = plotNameMap.find(name);if (it != plotNameMap.end()) {return it->second;}return ""; // 或者返回一个默认值
}
优点：
- 效率高：查找时间复杂度为 O(1)。
- 代码简洁：清晰地将输入与输出的映射分开，容易添加新的映射。
- 易于维护：如果需要增加或修改映射，只需在
unordered_map中添加或修改条目。
