為什么switch里的case沒有break不行
前言
一個小姐姐拿著一個switch的選擇題來問我。

之所以這么篤定地回答這個問題,并不是我知道其中原理,而是之前在一個群里,有人問了同類型的問題,我瞥了一眼記住了答案,所以才依葫蘆畫瓢。
小姐姐接著問我為什么,我說少個break,但凡再問一句:為什么少個break結(jié)果就不一樣,我就回答不出來了。所以,為了將尷尬扼殺于搖籃,還是研究一下break在switch的作用。
從字節(jié)碼出發(fā)
按照慣例,先寫demo表述問題。
public static void main(String[] args) {
int i = 0;
switch (i) {
case 0:
System.out.println(0);
case 1:
System.out.println(1);
case 2:
System.out.println(2);
}
運行代碼,結(jié)果如下:

*明明只匹配了case 0,為什么1和2也執(zhí)行了? 很費解!按照慣用套路,看看字節(jié)碼能不能給個答案。
javac編譯和javap查看:

tableswitch和lookupswitch都用于switch條件跳轉(zhuǎn),前者用于case值連續(xù),例如上面代碼中的0、1、2;后者用于case值不連續(xù)。
從字節(jié)碼可以看出:switch中的case條件和對應(yīng)代碼塊是分開的。如上圖,case為0時,跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號28代碼處;為1時跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號35代碼處;為2時跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號43代碼處;default則跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號49代碼處。
這不,答案就出來了,當(dāng)case 0匹配了之后,直接跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號28代碼處開始執(zhí)行,輸出0,然后策馬奔騰,一路小下坡,順序執(zhí)行完后面所有代碼,直到標(biāo)號49 return,方法完執(zhí)行完成,程序結(jié)束。
如果按照正常的思維,是不是case 0匹配之后,跳到28,執(zhí)行完28、31、32輸出0之后,就應(yīng)該直接跳走,直接執(zhí)行49。那么,這個"跳走”用字節(jié)碼應(yīng)該怎么表示?
用return?那不行,因為return會結(jié)束方法,這樣switch后代碼也無法執(zhí)行。那怎么辦嘞....

關(guān)于goto
goto:無條件跳轉(zhuǎn),goto 1表示跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號1的代碼處。
再寫代碼樣例,這次在代碼中給每個case都加上break。
public static void main(String[] args) {
int i = 0;
switch (i) {
case 0:
System.out.println(0);
break;
case 10:
System.out.println(1);
break;
case 2:
System.out.println(2);
break;
}
System.out.println("Hello World");
}
重新編譯,再來看看字節(jié)碼。

如圖,與第一次的字節(jié)碼相比,在標(biāo)號35、45都有了goto指令。如果case 0匹配成功,則跳到標(biāo)號28執(zhí)行,執(zhí)行完代碼塊對應(yīng)的31、32指令之后,執(zhí)行35的goto指令跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號55,這樣就跳出了switch作用范圍,case 1和2也不會被執(zhí)行。
等等,怎么少了一個goto,在標(biāo)號55的上方應(yīng)該還有一個goto才對!其實這就涉及到了編譯器優(yōu)化技術(shù),最后一個goto也是跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號55的指令,但沒有g(shù)oto下一步也一樣順序執(zhí)行此行指令,所以這個goto被編譯器視為無用代碼進(jìn)行了消除。
switch和if區(qū)別
先用if實現(xiàn)上面switch邏輯。
public static void main(String[] args) {
int i = 0;
if (i == 0) {
System.out.println(0);
} else if (i == 1) {
System.out.println(1);
} else if (i == 2) {
System.out.println(2);
}
}
編譯成字節(jié)碼:

if_icmpne用于比較兩個int數(shù)。從字節(jié)碼也可以看出if和switch的區(qū)別:if條件和代碼塊的字節(jié)碼是順序的,switch條件和代碼塊是分開的;if自動生成goto指令,switch只有加了break才生成goto指令。
結(jié)語
case中的break告訴前端編譯器:給每個case對應(yīng)代碼塊的最后加上goto。這樣,執(zhí)行完匹配上的代碼之后,就可以略過后面的case代碼塊了。
果然,求(xiao)知(jie)欲(jie)才是學(xué)習(xí)新知識的動力。
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