C / C ++: переключатель для нецелых - PullRequest
Новая
       13

C / C ++: переключатель для нецелых

53 голосов
/ 12 ноября 2010

Часто мне нужно выбрать, что делать, в соответствии со значением элемента, не являющегося постоянным POD, что-то вроде этого: 

switch( str ) {
  case "foo": ...
  case "bar": ...
  default:    ...
}

К сожалению, switch можно использовать только с целыми числами: error: switch quantity not an integer.

Самый простой способ реализовать такую ​​вещь - это иметь последовательность: if s: 

if( str == "foo" )      ...
else if( str == "bar" ) ...
else                    ...

Но это решение выглядит грязным и должно стоить O (n),где n - количество случаев, в то время как этот фрагмент кода может стоить O (log n) в худшем случае при бинарном поиске.

Используя некоторые структуры данных (например, Карты), можно получитьцелое число, представляющее строку (O (log n)), и затем использование O (1) switch, или можно реализовать статическую двоичную сортировку, правильно вложив if s, но все же эти хаки потребует большого количества кодирования, что сделает все более сложным и сложным в обслуживании.

Какой лучший способ сделать это?(быстро, чисто и просто, как выражение switch)

Ответы [ 16 ]

1 голос
/ 20 декабря 2010

Вы можете использовать мои макросы переключателя , которые поддерживают все виды типов значений. В некоторых случаях использование op== несколько раз подряд на порядок быстрее, чем создание карты каждый раз и поиск в ней. 

 sswitch(s) {
    scase("foo"): {
      std::cout << "s is foo" << std::endl;
      break; // could fall-through if we wanted
    }

    // supports brace-less style too
    scase("bar"):
      std::cout << "s is bar" << std::endl;
      break;

    // default must be at the end
    sdefault():
      std::cout << "neither of those!" << std::endl;
      break;
 }
1 голос
/ 12 ноября 2010

вы все еще могли бы использовать переключатель ... если вы знаете метки перед рукой ... (это довольно неприятно (то есть без проверок, но это должно быть тривиально, если у вас есть действительная строка с нулевым символом в конце!),Я должен представить, что это работает быстрее, чем большинство опций? 

//labels: "abc", "foo", "bar", "ant" "do"

switch(lbl[0])
{
  case 'a':
  {
    switch(lbl[1])
    {
      case 'b': // abc
      case 'n': // ant
      default:  // doofus!
    }
  }
  case 'b':
  {
    switch(lbl[1])
    {
      case 'a': //bar
      default:  // doofus
    }
  }
  case 'd':
  {
    switch(lbl[1])
    {
      case 'o': //do
      default:  // doofus
    }
  }
  case 'f':
  {
    switch(lbl[1])
    {
      case 'o': //foo
      default:  // doofus
    }
  }
}

Конечно, если у вас очень большой список "меток", это станет довольно сложно ...

1 голос
/ 12 ноября 2010

Мне приходит в голову генератор хеша на основе метапрограммирования, который вы можете использовать , как в этом примере .Это для c ++ 0x, но я уверен, что вы можете воспроизвести его аналогично стандартному C ++.

0 голосов
/ 21 июля 2017

хэш свой путь к победе

Вы можете использовать хеш-функцию во время компиляции, как в этом великолепном переполнении стека answer . Если вы создаете функции

  • int_crc32_s, который возвращает хэш строки во время выполнения и
  • int_crc32, который возвращает хэш строки во время компиляции

Вы настроены. Чтобы обработать ложное совпадение crc вашей ключевой строки и регистра, вам необходимо включить явную проверку на совпадение. Это на самом деле не влияет на производительность, потому что это всего лишь одна проверка, но делает ее намного уродливее, а версия макроса выглядит намного лучше.

Я нашел эти две строки, которые имеют тот же CRC32 . 

//two strings that yield same crc32
const char* collision1="DeferredAmbient_6_1_18-1of2_5";
const char* collision2="PostEffect_Lighting_18_6-0of1_8_14_13-1of2_19";

без макросов 

//without macros (you need to check for collisions)
switch( int_crc32_s(str.c_str()) )
{
    case int_crc32("foo"): if( str=="foo"){std::cout << "foo you\n"; break;}
    case int_crc32("bar"): if( str=="bar"){std::cout << "bar you\n"; break;}
    case int_crc32("baz"): if( str=="baz"){std::cout << "baz you\n"; break;}
    case int_crc32("PostEffect_Lighting_18_6-0of1_8_14_13-1of2_19"):
        if( str=="PostEffect_Lighting_18_6-0of1_8_14_13-1of2_19"){
            std::cout << "jackpot!\n"; break;
        }
    default: std::cout << "just you\n";
}

с макросами 

//convenient macros
#define S_SWITCH( X ) const char* SWITCH_KEY(X.c_str()); switch( int_crc32_s(X.c_str()) )
#define S_CASE( X ) case int_crc32(X): if( strcmp(SWITCH_KEY,X) ){ goto S_DEFAULT_LABEL;}
#define S_DEFAULT S_DEFAULT_LABEL: default:

//with macros
S_SWITCH( str )
{
    S_CASE("foo"){ std::cout << "foo you\n"; break; }
    S_CASE("bar"){ std::cout << "bar you\n"; break; }
    S_CASE("baz"){ std::cout << "baz you\n"; break; }
    S_CASE("PostEffect_Lighting_18_6-0of1_8_14_13-1of2_19"){ std::cout << "jackpot!\n"; break; }
    S_DEFAULT{ std::cout << "just you\n"; }
}

Полная реализация [ gist ] 

// This is a demonstration of using a COMPILE-TIME hash to do a
// switch statement with a string to answer this question.
//
// /3467616/c-c-pereklychatel-dlya-netselyh
//
// It is based on the StackOverflow question:
// https://stackoverflow.com/questions/2111667/compile-time-string-hashing
//
// And the solution
// https://stackoverflow.com/questions/2111667/compile-time-string-hashing/23683218#23683218
//

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
namespace detail {

// CRC32 Table (zlib polynomial)
static constexpr uint32_t crc_table[256] =
{
    0x00000000, 0x77073096, 0xee0e612c, 0x990951ba, 0x076dc419, 0x706af48f,
    0xe963a535, 0x9e6495a3, 0x0edb8832, 0x79dcb8a4, 0xe0d5e91e, 0x97d2d988,
    0x09b64c2b, 0x7eb17cbd, 0xe7b82d07, 0x90bf1d91, 0x1db71064, 0x6ab020f2,
    0xf3b97148, 0x84be41de, 0x1adad47d, 0x6ddde4eb, 0xf4d4b551, 0x83d385c7,
    0x136c9856, 0x646ba8c0, 0xfd62f97a, 0x8a65c9ec, 0x14015c4f, 0x63066cd9,
    0xfa0f3d63, 0x8d080df5, 0x3b6e20c8, 0x4c69105e, 0xd56041e4, 0xa2677172,
    0x3c03e4d1, 0x4b04d447, 0xd20d85fd, 0xa50ab56b, 0x35b5a8fa, 0x42b2986c,
    0xdbbbc9d6, 0xacbcf940, 0x32d86ce3, 0x45df5c75, 0xdcd60dcf, 0xabd13d59,
    0x26d930ac, 0x51de003a, 0xc8d75180, 0xbfd06116, 0x21b4f4b5, 0x56b3c423,
    0xcfba9599, 0xb8bda50f, 0x2802b89e, 0x5f058808, 0xc60cd9b2, 0xb10be924,
    0x2f6f7c87, 0x58684c11, 0xc1611dab, 0xb6662d3d, 0x76dc4190, 0x01db7106,
    0x98d220bc, 0xefd5102a, 0x71b18589, 0x06b6b51f, 0x9fbfe4a5, 0xe8b8d433,
    0x7807c9a2, 0x0f00f934, 0x9609a88e, 0xe10e9818, 0x7f6a0dbb, 0x086d3d2d,
    0x91646c97, 0xe6635c01, 0x6b6b51f4, 0x1c6c6162, 0x856530d8, 0xf262004e,
    0x6c0695ed, 0x1b01a57b, 0x8208f4c1, 0xf50fc457, 0x65b0d9c6, 0x12b7e950,
    0x8bbeb8ea, 0xfcb9887c, 0x62dd1ddf, 0x15da2d49, 0x8cd37cf3, 0xfbd44c65,
    0x4db26158, 0x3ab551ce, 0xa3bc0074, 0xd4bb30e2, 0x4adfa541, 0x3dd895d7,
    0xa4d1c46d, 0xd3d6f4fb, 0x4369e96a, 0x346ed9fc, 0xad678846, 0xda60b8d0,
    0x44042d73, 0x33031de5, 0xaa0a4c5f, 0xdd0d7cc9, 0x5005713c, 0x270241aa,
    0xbe0b1010, 0xc90c2086, 0x5768b525, 0x206f85b3, 0xb966d409, 0xce61e49f,
    0x5edef90e, 0x29d9c998, 0xb0d09822, 0xc7d7a8b4, 0x59b33d17, 0x2eb40d81,
    0xb7bd5c3b, 0xc0ba6cad, 0xedb88320, 0x9abfb3b6, 0x03b6e20c, 0x74b1d29a,
    0xead54739, 0x9dd277af, 0x04db2615, 0x73dc1683, 0xe3630b12, 0x94643b84,
    0x0d6d6a3e, 0x7a6a5aa8, 0xe40ecf0b, 0x9309ff9d, 0x0a00ae27, 0x7d079eb1,
    0xf00f9344, 0x8708a3d2, 0x1e01f268, 0x6906c2fe, 0xf762575d, 0x806567cb,
    0x196c3671, 0x6e6b06e7, 0xfed41b76, 0x89d32be0, 0x10da7a5a, 0x67dd4acc,
    0xf9b9df6f, 0x8ebeeff9, 0x17b7be43, 0x60b08ed5, 0xd6d6a3e8, 0xa1d1937e,
    0x38d8c2c4, 0x4fdff252, 0xd1bb67f1, 0xa6bc5767, 0x3fb506dd, 0x48b2364b,
    0xd80d2bda, 0xaf0a1b4c, 0x36034af6, 0x41047a60, 0xdf60efc3, 0xa867df55,
    0x316e8eef, 0x4669be79, 0xcb61b38c, 0xbc66831a, 0x256fd2a0, 0x5268e236,
    0xcc0c7795, 0xbb0b4703, 0x220216b9, 0x5505262f, 0xc5ba3bbe, 0xb2bd0b28,
    0x2bb45a92, 0x5cb36a04, 0xc2d7ffa7, 0xb5d0cf31, 0x2cd99e8b, 0x5bdeae1d,
    0x9b64c2b0, 0xec63f226, 0x756aa39c, 0x026d930a, 0x9c0906a9, 0xeb0e363f,
    0x72076785, 0x05005713, 0x95bf4a82, 0xe2b87a14, 0x7bb12bae, 0x0cb61b38,
    0x92d28e9b, 0xe5d5be0d, 0x7cdcefb7, 0x0bdbdf21, 0x86d3d2d4, 0xf1d4e242,
    0x68ddb3f8, 0x1fda836e, 0x81be16cd, 0xf6b9265b, 0x6fb077e1, 0x18b74777,
    0x88085ae6, 0xff0f6a70, 0x66063bca, 0x11010b5c, 0x8f659eff, 0xf862ae69,
    0x616bffd3, 0x166ccf45, 0xa00ae278, 0xd70dd2ee, 0x4e048354, 0x3903b3c2,
    0xa7672661, 0xd06016f7, 0x4969474d, 0x3e6e77db, 0xaed16a4a, 0xd9d65adc,
    0x40df0b66, 0x37d83bf0, 0xa9bcae53, 0xdebb9ec5, 0x47b2cf7f, 0x30b5ffe9,
    0xbdbdf21c, 0xcabac28a, 0x53b39330, 0x24b4a3a6, 0xbad03605, 0xcdd70693,
    0x54de5729, 0x23d967bf, 0xb3667a2e, 0xc4614ab8, 0x5d681b02, 0x2a6f2b94,
    0xb40bbe37, 0xc30c8ea1, 0x5a05df1b, 0x2d02ef8d
};

//constexpr combine
template<size_t idx>
constexpr uint32_t combine_crc32(const char * str, uint32_t part) {
  return (part >> 8) ^ crc_table[(part ^ str[idx]) & 0x000000FF];
}

//constexpr driver
template<size_t idx>
constexpr uint32_t crc32(const char * str) {
  return combine_crc32<idx>(str, crc32<idx - 1>(str));
}

//constexpr recursion stopper
template<>
constexpr uint32_t crc32<size_t(-1)>(const char * str) {
  return 0xFFFFFFFF;
}

//runtime combine
uint32_t combine_crc32_s(size_t idx, const char * str, uint32_t part) {
  return (part >> 8) ^ crc_table[(part ^ str[idx]) & 0x000000FF];
}

//runtime driver
uint32_t crc32_s(size_t idx, const char * str) {
  if( idx==static_cast<size_t>(-1) )return 0xFFFFFFFF;
  return combine_crc32_s(idx, str, crc32_s(idx-1,str));
}

} //namespace detail

//constexpr that returns unsigned int
template <size_t len>
constexpr uint32_t uint_crc32(const char (&str)[len]) {
  return detail::crc32<len - 2>(str) ^ 0xFFFFFFFF;
}

//constexpr that returns signed int
template <size_t len>
constexpr int int_crc32(const char (&str)[len]) {
  return static_cast<int>( uint_crc32(str) );
}

//runtime that returns unsigned int
uint32_t uint_crc32_s( const char* str ) {
  return detail::crc32_s(strlen(str)-1,str) ^ 0xFFFFFFFF;
}

//runtime that returns signed int
int int_crc32_s( const char* str) {
  return static_cast<int>( uint_crc32_s(str) );
}

//convenient macros
#define S_SWITCH( X ) const char* SWITCH_KEY(X.c_str()); switch( int_crc32_s(X.c_str()) )
#define S_CASE( X ) case int_crc32(X): if( strcmp(SWITCH_KEY,X) ){ goto S_DEFAULT_LABEL;}
#define S_DEFAULT S_DEFAULT_LABEL: default:

int main()
{
    std::string str;
    std::cin >> str;

    //two strings that yield same crc32
    const char* collision1="DeferredAmbient_6_1_18-1of2_5";
    const char* collision2="PostEffect_Lighting_18_6-0of1_8_14_13-1of2_19";

    //without macros (you need to check
    switch( int_crc32_s(str.c_str()) )
    {
        case int_crc32("foo"): if( str=="foo"){std::cout << "foo you\n"; break;}
        case int_crc32("bar"): if( str=="bar"){std::cout << "bar you\n"; break;}
        case int_crc32("baz"): if( str=="baz"){std::cout << "baz you\n"; break;}
        case int_crc32("PostEffect_Lighting_18_6-0of1_8_14_13-1of2_19"):
            if( str=="PostEffect_Lighting_18_6-0of1_8_14_13-1of2_19"){
                std::cout << "jackpot!\n"; break;
            }
        default: std::cout << "just you\n";
    }

    //with macros
    S_SWITCH( str )
    {
        S_CASE("foo"){ std::cout << "foo you\n"; break; }
        S_CASE("bar"){ std::cout << "bar you\n"; break; }
        S_CASE("baz"){ std::cout << "baz you\n"; break; }
        S_CASE("PostEffect_Lighting_18_6-0of1_8_14_13-1of2_19"){ std::cout << "jackpot!\n"; break; }
        S_DEFAULT{ std::cout << "just you\n"; }
    }
}
0 голосов
/ 10 января 2013

Некоторое время назад я написал шаблонный класс, обеспечивающий своего рода эквивалент переключателя, который можно использовать для любого типа данных .Однако существуют некоторые ограничения, ограничивающие его области применения:

  • задача, которую необходимо выполнить в каждой ветви, должна быть вызовом функции.
  • вызываемые функции имеют один аргумент (нет или два, вы можете настроить шаблон, но он должен быть одинаковым для всех функций).
  • значение аргумента, передаваемое функциям, будет одинаковым в каждом случае (но оно дается нас момента переключения).

Например, скажем, вы хотите включить значение типа MyType, если оно равно value1, вызвать function1("abc"), еслионо равно value2, звоните function2("abc") (и т. д.).В итоге это будет выглядеть так: 

// set up the object
//               Type  -        function sig       - function arg. type
SWITCH mySwitch< MyType, void(*)(const std::string&), std::string >;
mySwitch.Add( value1, function1 );
mySwitch.Add( value2, function2 );
mySwitch.AddDefault( function_def );

// process the value
MyType a =...// whatever.
mySwitch.Process( a, "abc" );

По сути, он оборачивает контейнер std :: map, содержащий значение / функцию пары.Он также может обрабатывать «default», что делает переключение таким интересным.Это может быть легко приспособлено к другим ситуациям.Вот код: 

template < typename KEY, typename FUNC, typename ARG >
class SWITCH
{
    public:
    SWITCH()
    {
      Def = 0; // no default function at startup
    }

    void Process( const KEY& key, ARG arg )
    {
      typename std::map< KEY, FUNC >::const_iterator it = my_map.find( key );
      if( it != my_map.end() )  // If key exists, call
         it->second( arg );    // associated function
      else               // else, call
        if( Def )       // default function, if there is one.
           Def( arg );  // else, do nothing
    }

    void Add( const KEY& key, FUNC my_func )
    {
      typename std::map< KEY, FUNC >::const_iterator it = my_map.find( key );
      if( it != my_map.end() )
      {
        throw "Already defined !\n";
      }
      my_map[ key ] = my_func;
    }

    void AddDefault( FUNC f )
    {
      Def = f;
    }

 private:
   std::map< KEY, FUNC > my_map;
   FUNC Def; // default function
 };

Другие детали здесь .

0 голосов
/ 12 ноября 2010

Обратите внимание, что переключение с помощью const char * в любом случае не будет работать, как предполагалось, даже если это было разрешено.

Строка C на самом деле является указателем на символ. Код, который вы предложили: 

// pseudocode (incorrect C!):
switch(str) {
   case "a": ...
   case "b": ...
}

При условии, что наш язык последовательный - он будет сравнивать значения указателя , а не фактическое содержимое строки. Для сравнения строк требуется strcmp(), поэтому, даже если у компилятора был особый случай, например «если мы переключаемся против char*, используйте strcmp() вместо == (что, вероятно, в любом случае будет плохим языковым дизайном), тогда, во всяком случае, компилятору было бы невозможно заставить это работать, как взлом O (1) с целыми числами и переходами.

Так что не переживайте из-за C / C ++, так как он не поддерживается. :)

Я рекомендую решение O (logn) с картой (string -> funcptr) или (string -> some abstract object) - если вы считаете, что вам нужна масштабируемость здесь. Если вы этого не сделаете, нет ничего особенно плохого в решении O (n) с else if. Это все еще понятный, поддерживаемый код, так что нечего чувствовать себя плохо.

Страница:
...