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在我們平常的編程當中,用於判斷的地方很多,但主要有下面三種方式:if-else;switch;?:。其中最後一種方式在本質上和if-else是一樣的。switch和if-else其實也一樣,如果我們把switch改成if(...){} else if(...){} else {},那麼你實現的效果和switch實際差不多,熟悉的朋友都會有這樣的體驗。或許有的朋友還是不太相信,大家可以自己用寫實例比較看一下。
(1)switch中的break重要嗎?
21: int m = 10;
004017A8 mov dword ptr [ebp-4],0Ah
22: switch(m)
23: {
004017AF mov eax,dword ptr [ebp-4]
004017B2 mov dword ptr [ebp-8],eax
004017B5 cmp dword ptr [ebp-8],0Ah
004017B9 je process+33h (004017c3)
004017BB cmp dword ptr [ebp-8],0Bh
004017BF je process+42h (004017d2)
004017C1 jmp process+4Fh (004017df)
24: case 10:
25: printf("ten!\n");
004017C3 push offset string "ten!\n" (0046f028)
004017C8 call printf (004214d0)
004017CD add esp,4
26: break;
004017D0 jmp process+4Fh (004017df)
27:
28: case 11:
29: printf("eleven!\n");
004017D2 push offset string "eleven!\n" (0046f01c)
004017D7 call printf (004214d0)
004017DC add esp,4
30: break;
31:
32: default:
33: break;
34: }
35: return;
36: }
上面的匯編代碼說明了有break的時候,函數是怎麼編譯的。我們看到從地址0x4017AF處,CPU開始集中對m進行判斷。首先,m的數據被賦值到eax,然後eax拷貝到堆棧【ebp-8】的內存當中。接著開始比較數據10,即16進制0A,如果兩者相等,代碼跳轉到0x4017C3處理;但是如果不相等呢,那麼指令會按照原來的排列順序繼續向下走,和11繼續比較,如果比較成功,那麼就會到地址0x4017d2處執行,如果都不相等,那麼只好跳出switch模塊,到地址0x4017df處執行了。前面我們說到,如果數據和10或者11比較成功的話,那麼就會跳轉到相應的case語句處繼續執行,可是比較結束後,還會跳轉到原來的位置嗎?匯編代碼告訴我們,他們不會。因為case比較結束後,也要到地址ox4017df處報到。
如果這裡case10後面沒有break呢?情況會不會不一樣呢?
004017A8 mov dword ptr [ebp-4],0Ah
22: switch(m)
23: {
004017AF mov eax,dword ptr [ebp-4]
004017B2 mov dword ptr [ebp-8],eax
004017B5 cmp dword ptr [ebp-8],0Ah
004017B9 je process+33h (004017c3)
004017BB cmp dword ptr [ebp-8],0Bh
004017BF je process+40h (004017d0)
004017C1 jmp process+4Dh (004017dd)
24: case 10:
25: printf("ten!\n");
004017C3 push offset string "ten!\n" (0046f028)
004017C8 call printf (004214d0)
004017CD add esp,4
26:
27: case 11:
28: printf("eleven!\n");
004017D0 push offset string "eleven!\n" (0046f01c)
004017D5 call printf (004214d0)
004017DA add esp,4
29: break;
30:
31: default:
32: break;
33: }
34: return;
35: }
我們在case10後面取消了break語句。和原來的情形稍有不同,我們發現case10在執行了printf函數之後,並沒有跳出當前的switch模塊,而是繼續執行case11的語句。所以在輸出結果的時候,你會發現ten和eleven都有打印。看了這樣清晰的流程之後,相信你對break的重要性又有了新的認識。在匯編面前,一切都一目了然。
(2)if中的&&和||是怎麼運算的?
同樣,我們可以看下面一段示例。
21: int m = 10;
004017A8 mov dword ptr [ebp-4],0Ah
22: int n = 0;
004017AF mov dword ptr [ebp-8],0
23:
24: if(m == 10 && n == 0)
004017B6 cmp dword ptr [ebp-4],0Ah
004017BA jne process+3Fh (004017cf)
004017BC cmp dword ptr [ebp-8],0
004017C0 jne process+3Fh (004017cf)
25: {
26: printf("&&!\n");
004017C2 push offset string "&&!\n" (0046f020)
004017C7 call printf (004214e0)
004017CC add esp,4
27: }
28:
29: if(m == 10 || n == 0)
004017CF cmp dword ptr [ebp-4],0Ah
004017D3 je process+4Bh (004017db)
004017D5 cmp dword ptr [ebp-8],0
004017D9 jne process+58h (004017e8)
30: {
31: printf("||");
004017DB push offset string "||" (0046f01c)
004017E0 call printf (004214e0)
004017E5 add esp,4
32: }
&&在C語言中是與的意思,而||是或的意思。與就是說,兩者均為真;而或的意思是兩方中一方為真即可。這在對應的匯編的語句上面也體現得淋漓盡致。首先我們看與的情形。從地址0x4017B6處地指令,我們發現首先比較的是m數據,然後比較的是n數據,這可以從他們在堆棧中的偏移值可以看出來。如果m和10比較,那麼下面才有n和0比較的機會,一旦比較失敗,就會跳轉到地址0x4017cf處執行,跳出當前的判斷模塊。n和0比較也一樣,只有兩者都比較成功,才有機會進入地址0x4017C2處執行,打印&&。和與對應的是或,我們發現地址0x4017cf處開始比較的也是數據m,其次才是數據n。和與不同,m數據和n數據只要由一方成功,就會跳轉到地址0x4017db處執行。只有兩者都為假,才會跳出當前的模塊。所以說,兩個jne構成了與的基礎,一個je和一個jne構成了或的基石。大家可以自己試試看如果&&的選項和||的選項不斷進行疊加的時候會出現怎樣的情形?試試看。
總結:
if-else這種二分判斷結構其實在現在的編程中特別重要,也特別基礎。有一個關於二分法最顯著的代碼就是在順序數據中進行二分查找。如果有興趣的話,自己可以動筆試試?在這裡,我有幾個建議:
(1)確保函數輸入的索引范圍有序 (start < end)
(2)在計算中間點的時候注意不要范圍溢出 (middle = start + (end - start) >> 1)
(3)考慮把你的函數修改成通用的二分法查找函數(可以考慮用const void*和函數指針)