switch 语句

switch 语句是多分支选择结构，根据整数表达式的值跳转到对应的 case 标签处执行。与 if-else if 链相比，switch 在分支较多时更清晰，且某些编译器可以优化为跳转表，执行效率更高。但 switch 也有其局限性：条件必须是整型常量表达式，且 case 穿透（Fall-through）需要特别注意。

基本语法

switch (表达式) {
    case 常量表达式1:
        语句;
        break;
    case 常量表达式2:
        语句;
        break;
    default:
        语句;
        break;
}

int day = 3;

switch (day) {
    case 1:
        printf("Monday\n");
        break;
    case 2:
        printf("Tuesday\n");
        break;
    case 3:
        printf("Wednesday\n");
        break;
    case 4:
        printf("Thursday\n");
        break;
    case 5:
        printf("Friday\n");
        break;
    case 6:
    case 7:
        printf("Weekend\n");
        break;
    default:
        printf("Invalid day\n");
        break;
}

case 穿透

switch 的一个独特特性是"穿透"——如果没有 break，执行会继续到下一个 case：

char grade = 'B';

switch (grade) {
    case 'A':
        printf("Excellent\n");
        break;
    case 'B':
        printf("Good\n");       /* 执行 */
                                /* 没有 break，穿透到 C */
    case 'C':
        printf("Average\n");    /* 也执行！ */
        break;
    case 'D':
        printf("Poor\n");
        break;
    default:
        printf("Invalid\n");
}
/* 输出：
   Good
   Average
*/

穿透有时是有意利用的（如多个 case 共享代码），但更多时候是遗漏 break 导致的 Bug。现代编译器会对没有 break 的 case 发出警告（-Wimplicit-fallthrough），可以用注释抑制：

switch (cmd) {
    case 'q':
    case 'Q':
        quit = true;
        break;                  /* 两个 case 共享代码 */
    
    case 's':
        save_file();
        /* fall through */      /* 注释说明有意穿透 */
    case 'S':
        save_as();
        break;
}

case 标签的限制

case 后面必须是整型常量表达式：

const int VALUE = 5;

switch (x) {
    case 1:                     /* 合法：整数常量 */
    case 2 + 3:                 /* 合法：常量表达式 */
    case VALUE:                 /* C99：const int 在某些编译器允许 */
                                /* 但严格来说不是常量表达式 */
    /* case x: */              /* 错误：变量 */
    /* case 1.5: */            /* 错误：浮点数 */
}

C99 标准规定 case 标签必须是整数常量表达式，const int 变量不是常量表达式（C++ 中才是）。但某些编译器作为扩展允许 const int。

default 标签

default 标签处理所有未被 case 匹配的情况：

switch (cmd) {
    case 'y':
    case 'Y':
        confirmed = true;
        break;
    case 'n':
    case 'N':
        confirmed = false;
        break;
    default:
        printf("Please enter Y or N\n");
        break;
}

default 可以放在 switch 的任何位置（不一定在最后），但放在最后最符合阅读习惯。

switch 与 if-else 的选择

场景	推荐
离散整数值判断（如菜单选择、状态码）	`switch`
范围判断（如 `x > 0 && x < 10`）	`if-else`
浮点数判断	`if-else`
复杂条件组合	`if-else`
字符串判断	`if-else`（C 语言 switch 不支持字符串）

/* switch 适合 */
switch (error_code) {
    case ERR_OK:        /* ... */ break;
    case ERR_IO:        /* ... */ break;
    case ERR_MEMORY:    /* ... */ break;
}

/* if-else 适合 */
if (score >= 90)       /* ... */
else if (score >= 80)  /* ... */
else if (score >= 70)  /* ... */

常见错误

遗漏 break：

switch (cmd) {
    case 'a':
        do_a();
        /* 忘记 break */
    case 'b':
        do_b();         /* 当 cmd 为 'a' 时，do_a() 和 do_b() 都会执行！ */
        break;
}

case 后使用变量：

int x = 5;
switch (y) {
    case x:             /* 错误：x 不是常量表达式 */
        /* ... */
}

浮点数 switch：

double d = 1.5;
switch (d) {            /* 错误：switch 表达式必须是整数 */
    /* ... */
}

空 switch：

switch (x) {
}                       /* 合法但无意义 */

最佳实践

每个 case 都写 break，除非有意利用穿透
有意穿透时加注释说明 /* fall through */
始终包含 default 处理意外情况
default 放在最后
多个 case 共享代码时，将 case 标签连续写
复杂的 switch 考虑用函数指针表替代