# 练习13:Switch语句
> 原文:[Exercise 13: Switch Statement](http://c.learncodethehardway.org/book/ex13.html)
> 译者:[飞龙](https://github.com/wizardforcel)
在其它类似Ruby的语言中,`switch`语句可以处理任意类型的表达式。一些语言比如Python没有`switch`语句,因为带有布尔表达式的`if`语句可以做相同的事情。对于这些语言,`switch`语句比`if`语句更加灵活,然而内部的机制是一样的。
C中的`switch`语句与它们不同,实际上是一个“跳转表”。你只能够放置结果为整数的表达式,而不是一些随机的布尔表达式,这些整数用于计算从`swicth`顶部到匹配部分的跳转。下面有一段代码,我要分解它来让你理解“跳转表”的概念:
```c
#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
if(argc != 2) {
printf("ERROR: You need one argument.\n");
// this is how you abort a program
return 1;
}
int i = 0;
for(i = 0; argv[1][i] != '\0'; i++) {
char letter = argv[1][i];
switch(letter) {
case 'a':
case 'A':
printf("%d: 'A'\n", i);
break;
case 'e':
case 'E':
printf("%d: 'E'\n", i);
break;
case 'i':
case 'I':
printf("%d: 'I'\n", i);
break;
case 'o':
case 'O':
printf("%d: 'O'\n", i);
break;
case 'u':
case 'U':
printf("%d: 'U'\n", i);
break;
case 'y':
case 'Y':
if(i > 2) {
// it's only sometimes Y
printf("%d: 'Y'\n", i);
}
break;
default:
printf("%d: %c is not a vowel\n", i, letter);
}
}
return 0;
}
```
在这个程序中我们接受了单一的命令行参数,并且用一种极其复杂的方式打印出所有原因,来向你演示`switch`语句。下面是`swicth`语句的工作原理:
+ 编译器会标记`swicth`语句的顶端,我们先把它记为地址Y。
+ 接着对`switch`中的表达式求值,产生一个数字。在上面的例子中,数字为`argv[1]`中字母的原始的ASCLL码。
+ 编译器也会把每个类似`case 'A'`的`case`代码块翻译成这个程序中距离语句顶端的地址,所以`case 'A'`就在`Y + 'A'`处。
+ 接着计算是否`Y+letter`位于`switch`语句中,如果距离太远则会将其调整为`Y+Default`。
+ 一旦计算出了地址,程序就会“跳”到代码的那个位置并继续执行。这就是一些`case`代码块中有`break`而另外一些没有的原因。
+ 如果输出了`'a'`,那它就会跳到`case 'a'`,它里面没有`break`语句,所以它会贯穿执行底下带有代码和`break`的`case 'A'`。
+ 最后它执行这段代码,执行`break`完全跳出`switch`语句块。
> 译者注:更常见的情况是,gcc会在空白处单独构建一张跳转表,各个偏移处存放对应的`case`语句的地址。Y不是`switch`语句的起始地址,而是这张表的起始地址。程序会跳转到`*(Y + 'A')`而不是`Y + 'A'`处。
这是对`swicth`语句工作原理的一个深究,然而实际操作中你只需要记住下面几条简单的原则:
+ 总是要包含一个`default:`分支,可以让你接住被忽略的输入。
+ 不要允许“贯穿”执行,除非你真的想这么做,这种情况下最好添加一个`//fallthrough`的注释。
+ 一定要先编写`case`和`break`,再编写其中的代码。
+ 如果能够简化的话,用`if`语句代替。
## 你会看到什么
下面是我运行它的一个例子,也演示了传入命令行参数的不同方法:
```sh
$ make ex13
cc -Wall -g ex13.c -o ex13
$ ./ex13
ERROR: You need one argument.
$
$ ./ex13 Zed
0: Z is not a vowel
1: 'E'
2: d is not a vowel
$
$ ./ex13 Zed Shaw
ERROR: You need one argument.
$
$ ./ex13 "Zed Shaw"
0: Z is not a vowel
1: 'E'
2: d is not a vowel
3: is not a vowel
4: S is not a vowel
5: h is not a vowel
6: 'A'
7: w is not a vowel
$
```
记住在代码的开始有个`if`语句,当没有提供足够的参数时使用`return 1`返回。返回非0是你提示操作系统程序出错的办法。任何大于0的值都可以在脚本中测试,其它程序会由此知道发生了什么。
## 如何使它崩溃
破坏一个`switch`语句块太容易了。下面是一些方法,你可以挑一个来用:
+ 忘记写`break`,程序就会运行两个或多个代码块,这些都是你不想运行的。
+ 忘记写`default`,程序会在静默中忽略你所忘记的值。
+ 无意中将一些带有预料之外的值的变量放入`switch`中,比如带有奇怪的值的`int`。
+ 在`switch`中是否未初始化的值。
你也可以使用一些别的方法使这个程序崩溃。试着看你能不能自己做到它。
## 附加题
+ 编写另一个程序,在字母上做算术运算将它们转换为小写,并且在`switch`中移除所有额外的大写字母。
+ 使用`','`(逗号)在`for`循环中初始化`letter`。
+ 使用另一个`for`循环来让它处理你传入的所有命令行参数。
+ 将这个`switch`语句转为`if`语句,你更喜欢哪个呢?
+ 在“Y”的例子中,我在`if`代码块外面写了个`break`。这样会产生什么效果?如果把它移进`if`代码块,会发生什么?自己试着解答它,并证明你是正确的。
- 笨办法学C 中文版
- 前言
- 导言:C的笛卡尔之梦
- 练习0:准备
- 练习1:启用编译器
- 练习2:用Make来代替Python
- 练习3:格式化输出
- 练习4:Valgrind 介绍
- 练习5:一个C程序的结构
- 练习6:变量类型
- 练习7:更多变量和一些算术
- 练习8:大小和数组
- 练习9:数组和字符串
- 练习10:字符串数组和循环
- 练习11:While循环和布尔表达式
- 练习12:If,Else If,Else
- 练习13:Switch语句
- 练习14:编写并使用函数
- 练习15:指针,可怕的指针
- 练习16:结构体和指向它们的指针
- 练习17:堆和栈的内存分配
- 练习18:函数指针
- 练习19:一个简单的对象系统
- 练习20:Zed的强大的调试宏
- 练习21:高级数据类型和控制结构
- 练习22:栈、作用域和全局
- 练习23:认识达夫设备
- 练习24:输入输出和文件
- 练习25:变参函数
- 练习26:编写第一个真正的程序
- 练习27:创造性和防御性编程
- 练习28:Makefile 进阶
- 练习29:库和链接
- 练习30:自动化测试
- 练习31:代码调试
- 练习32:双向链表
- 练习33:链表算法
- 练习34:动态数组
- 练习35:排序和搜索
- 练习36:更安全的字符串
- 练习37:哈希表
- 练习38:哈希算法
- 练习39:字符串算法
- 练习40:二叉搜索树
- 练习41:将 Cachegrind 和 Callgrind 用于性能调优
- 练习42:栈和队列
- 练习43:一个简单的统计引擎
- 练习44:环形缓冲区
- 练习45:一个简单的TCP/IP客户端
- 练习46:三叉搜索树
- 练习47:一个快速的URL路由
- 后记:“解构 K&R C” 已死
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