C/C++中'switch'有哪些有趣的用法？

Question

在C/C++中，switch语句有一个有趣的特性，即当条件满足时，所有后续的块都将被执行。

例如：

int a = 2;
int b = a;
switch(b)
{
     case 1:cout<<1;
     case 2:cout<<2;
     case 3:cout<<3;
     case 4:cout<<4;
};

上述代码将输出234，除非我在第二个case中加入break语句。

在我3年的C/C++编程经验中，我从未遇到过必须在每个case中放置break语句的问题。但是根据这个特性已经存在了很长时间的事实来判断，它可能有一些用途。

问题：有哪些聪明的方法可以利用C/C++中switch语句的上述功能？

- Cheeku

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我不知道你在寻找哪些巧妙的用法，但是你可以阅读这篇文章了解为什么switch语句需要使用break：Why was the switch statement designed to need a break? 正如该文章所述，你可以利用这一“特性”进行case穿透。 - idanshmu

有些“问题”可能需要以相同的方式处理多个值。这非常特定于该“问题”。在我看来，这太宽泛了。 - Kiril Kirov

为什么这个问题被关闭了，理由是基于个人意见？我认为这是一个合理的问题！ - user3414693

@user3414693 寻找某种 C++ 能力的聪明用途并不是一个标准的 SO 问题。 - idanshmu

这确实不是一个标准的SO问题，但我不会将其归类为基于观点而不是事实。也许“聪明”的词语会引入偏见，但我想问的只是编程语言中一个明显“特性”的用途。 是的，我会很难标记一个答案为正确答案。 - Cheeku

Answer 1

我看过的最有趣的用例之一可能是达夫设备(Duff's Device)，即在一个switch语句中跨多个case扩展作用域的情况，代码可能类似于：

void send( int *to, const int *from, int  count)
{
        int n = (count + 7) / 8;
        switch(count % 8) 
        {
            case 0: do {    *to = *from++;   // <- Scope start
            case 7:         *to = *from++;
            case 6:         *to = *from++;
            case 5:         *to = *from++;
            case 4:         *to = *from++;
            case 3:         *to = *from++;
            case 2:         *to = *from++;
            case 1:         *to = *from++;
                        } while(--n > 0);    // <- Scope end
        }
}

- Shafik Yaghmour

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Boost Asio的无栈协程非常接近这一点（除了邪恶的指针算术）。 - sehe

不幸的是，使用“goto”（也就是“switch”实际上所转化的形式）来跳转到一个循环内部，可能会使优化器失去控制。这可能对性能的影响比Duff's Device带来的收益更为不利。因此，虽然在发明时Duff's Device曾经是一种好的优化方法，但我不会在新代码中使用它。 - cmaster - reinstate monica

Answer 2

当您想对一组值应用类似的操作时，通常会使用此功能。例如，以下内容：

switch (event) {
   case DEVICE_DISCONNECTED:
   case CONNECTION_ERROR:
   case CONNECTION_TIMEOUT:
     transitionTo(disconnectedState);
     break;
   case CONNECTION_SUCCESS:
     transitionTo(connectedState);
     break;
}

在我看来，比起下面的写法：

更加简洁易读：

switch (event) {
   case DEVICE_DISCONNECTED:
     transitionTo(disconnectedState);
     break;
   case CONNECTION_ERROR:
      transitionTo(disconnectedState);
     break;
   case CONNECTION_TIMEOUT:
     transitionTo(disconnectedState);
     break;
   // ... 
}

- Halim Qarroum

Answer 3

在我的当前项目中，我有以下枚举：

enum NodeType
{
  SCALAR, COMPOSITE, ARRAY, RESTRICTED_ARRAY
};

因此，相当多的节点处理程序使用此模式：

switch (nodeType)
{
  case SCALAR:
    processScalar();
    break;
  case COMPOSITE:
    processComposite();
    break;
  case RESTRICTED_ARRAY:
    if (!handleRestrictions())
      return false;
    // continue to next case
  case ARRAY:
    processArray();
    break;
}

请注意，几乎必须用注释（就像我上面所做的那样）明确表示缺少break是有意的 - 未来的维护人员（包括您在3个月后）将感谢您。

- Angew is no longer proud of SO

Answer 4

我经常使用以下结构来解析命令行参数：

switch (argument) {
    case arg_h:
    case arg__help:
    case arg_questionmark:
        printf("Help\n");
        break;
    case arg_f:
    case arg__file:
        //...
}

其中argument是一个枚举类型。

- urzeit

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我从未想过这个，很酷的想法！ - Tyler Jandreau

啊！是的。我在一个项目中需要这样的东西。谢谢！ - Cheeku