基础篇：1.12 C++中的Switch语句

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在C++编程中，条件语句扮演着至关重要的角色，它们能够根据程序的状态或输入数据来控制程序的流程。除了if和if-else if结构之外，C++还提供了另一种非常有用的多条件选择结构：switch语句。本文将深入剖析C++中switch语句的用法、注意事项以及与其他条件语句的比较。

switch语句的基本语法结构如下：

switch (表达式) {
    case 常量表达式1:
        // 当表达式的值等于常量表达式1时执行的语句
        break;
    case 常量表达式2:
        // 当表达式的值等于常量表达式2时执行的语句
        break;
    // 可以有更多的case分支
    default:
        // 如果表达式的值不等于任何一个case分支的常量表达式，则执行default分支的语句
}

在switch语句中，首先计算表达式的值，然后与每个case分支后的常量表达式的值进行比较。如果找到匹配的常量表达式，程序将执行与该case关联的代码块，直到遇到break语句。break语句用于退出switch语句，如果不写break，则会发生穿透现象（fall-through），即执行完一个case块后会继续执行下一个case块，直到遇到break或switch语句结束。

default分支是可选的，用于处理表达式值与所有case分支的常量表达式都不匹配的情况。

下面是一个使用switch语句的简单示例，该示例根据一周中的某一天打印出相应的信息：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int dayOfWeek = 3; // 假设3代表星期三

    switch (dayOfWeek) {
        case 1:
            cout << "星期一" << endl;
            break;
        case 2:
            cout << "星期二" << endl;
            break;
        case 3:
            cout << "星期三" << endl;
            break;
        case 4:
            cout << "星期四" << endl;
            break;
        case 5:
            cout << "星期五" << endl;
            break;
        case 6:
            cout << "星期六" << endl;
            break;
        case 7:
            cout << "星期日" << endl;
            break;
        default:
            cout << "无效的天数" << endl;
    }

    return 0;
}

在这个示例中，我们根据变量dayOfWeek的值来选择不同的输出。注意每个case块后都有一个break语句来防止穿透到下一个case块。

表达式的类型：switch语句中的表达式必须是整型（包括char和enum类型）、整数类型的常量表达式、或者是一个类类型的对象，该类类型有一个非显式的、可访问的、不删除的函数到整数的转换。
穿透现象：如果忘记在case块后写break语句，程序会继续执行下一个case块，直到遇到break或switch语句的末尾。这有时是有意的行为，但大多数情况下可能是编程错误。
常量表达式的值：每个case标签后的常量表达式必须是唯一的，并且在编译时期可知。它们必须是整型或枚举型常量表达式。
性能考虑：与一系列if-else if语句相比，在某些情况下，switch语句可能会提供更好的性能，因为它允许编译器生成更高效的跳转表或查找表。然而，这取决于编译器的优化和具体的用例。

switch语句是C++中处理多个条件的有效方式。通过正确使用switch语句，我们可以编写出清晰、易读且高效的代码。然而，像所有强大的工具一样，我们也应该小心使用switch语句，确保理解它的语法和行为，避免常见的错误，如穿透现象和不正确的常量表达式使用。在编写包含switch语句的代码时，务必进行测试以确保程序的逻辑正确性。

正文完

发表至： C++教程

2024-03-20

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