Switch语句
switch语句的格式：
  switch(表达式) {
   	case 值1：
    	语句体1;
    	break;
    case 值2：
   		语句体2;
    	break;
    …
      	default： 
    	语句体n+1;
    	break;
  } 

switch 表达式的取值：byte,short,int,char，JDK5以后可以是枚举，JDK7以后可以是String

case后面跟的是要和表达式进行比较的值

语句体部分可以是一条或多条语句

break表示中断，结束的意思，可以结束switch语句

default语句表示所有情况都不匹配的时候，就执行该处的内容，和if语句的else相似。




if语句和switch语句的各自使用场景
if语句使用场景：

1.针对结果是boolean类型的判断

2.针对一个范围的判断

3.针对几个常量值的判断

switch语句使用场景：

1.针对几个常量值的判断

注意：switch语句能够实现的，if一定能够实现，反之不成立。

/*

        switch(表达式){     //后面是大括号，不是分号！！
            case 值1：     //case后面只能是常量，不能是变量
                语句1；
                break;
            case 值2：
                语句2；
                break;
            case 值3：
                语句3；
                break;
            ...
            default: //可以省略，但不建议。常对不正确情况给出提示。
                语句体n+1;
                break;
        }

    解释：
        表达式取值有限定：
        byte short int char
        JDK5以后可以是枚举
        JDK7以后可以是字符串
*/

昨天早上通过远程的方式 review 了两名新来同事的代码，大部分代码都写得很漂亮，严谨的同时注释也很到位，这令我非常满意。但当我看到他们当中有一个人写的 switch 语句时，还是忍不住破口大骂：“我擦，小王，你丫写的 switch 语句也太老土了吧！”

来看看小王写的代码吧，看完不要骂我装逼啊。
private static String createPlayer(PlayerTypes playerType) {
    switch (playerType) {
        case TENNIS:
            return "网球运动员费德勒";
        case FOOTBALL:
            return "足球运动员C罗";
        case BASKETBALL:
            return "篮球运动员詹姆斯";
        case UNKNOWN:
            throw new IllegalArgumentException("未知");
        default:
            throw new IllegalArgumentException(
                    "运动员类型: " + playerType);

    }
}

看完上述代码后，你是不是会发出这样的感慨——“代码写得很好，没有任何问题啊！”是不是觉得我在无事生非，错怪了小王！但此时我要送上《了不起的盖茨比》中的一句话：

我年纪还轻，阅历不深的时候，我父亲教导过我一句话，我至今还念念不忘。 “每逢你想要批评任何人的时候， ”他对我说，“你就记住，这个世界上所有的人，并不是个个都有过你拥有的那些优越条件。”

哈哈，这句话不光是让你看的，也是给我看的。是时候冷静下来谈谈上述 switch 语句的老土问题了。

看到上图了吧，当不小心删掉 default 语句后，编译器就会报错，提示：“没有返回语句”，为了解决这个问题，我们可以新建一个 player 变量作为返回结果，就像下面这样：
private static String createPlayer(PlayerTypes playerType) {
    String player = null;
    switch (playerType) {
        case TENNIS:
            player = "网球运动员费德勒";
            break;
        case FOOTBALL:
            player = "足球运动员C罗";
            break;
        case BASKETBALL:
            player = "篮球运动员詹姆斯";
            break;
        case UNKNOWN:
            throw new IllegalArgumentException("未知");
    }

    return player;
}

当添加了 player 变量后，case 语句中就需要添加上 break 关键字；另外在 switch 语句结束后，返回 player。这时候，编译器并不会提示任何错误，说明 default 语句在这种情况下是可以省略的。
从 JDK 12 开始（本例使用的是 JDK 13），switch 语句升级了，不仅可以像传统的 switch 语句那样作为条件的判断，还可以直接作为一个返回结果。来对小王的代码进行改造，如下所示：
private static String createPlayer(PlayerTypes playerType) {
   return switch (playerType) {
        case TENNIS -> "网球运动员费德勒";
        case FOOTBALL -> "足球运动员C罗";
        case BASKETBALL -> "篮球运动员詹姆斯";
        case UNKNOWN ->  throw new IllegalArgumentException("未知");
    };
}

够 fashion 吧？不仅 switch 关键字之前加了 return 关键字，case 中还见到了 Lambda 表达式的影子，中划线和箭头替代了冒号，意味着箭头右侧的代码只管执行无须 break。

并且，default 语句变成了可选项，可有可无，不信？你也动手试试。
新的 switch 语句足够的智能化，除了有上述的 3 个优势，还可以对枚举类型的条件进行校验。假如在 PlayerTypes 中增加了新的类型 PINGPANG（乒乓球）：
public enum PlayerTypes {
    TENNIS,
    FOOTBALL,
    BASKETBALL,
    PINGPANG,
    UNKNOWN
}

此时编译器会发出以下警告：

意思就是 switch 中的 case 条件没有完全覆盖枚举中可能存在的值。好吧，那就把 PINGPANG 的条件加上吧。来看一下完整的代码：
public class OldSwitchDemo {
    public enum PlayerTypes {
        TENNIS,
        FOOTBALL,
        BASKETBALL,
        PINGPANG,
        UNKNOWN
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(createPlayer(PlayerTypes.BASKETBALL));
    }

    private static String createPlayer(PlayerTypes playerType) {
        return switch (playerType) {
            case TENNIS -> "网球运动员费德勒";
            case FOOTBALL -> "足球运动员C罗";
            case BASKETBALL -> "篮球运动员詹姆斯";
            case PINGPANG -> "乒乓球运动员马龙";
            case UNKNOWN -> throw new IllegalArgumentException("未知");
        };
    }
}

switch 语句变成了强大的 switch 表达式，美滋滋啊！那假如一个运动员既会打篮球又会打乒乓球呢？
private static String createPlayer(PlayerTypes playerType) {
    return switch (playerType) {
        case TENNIS -> "网球运动员费德勒";
        case FOOTBALL -> "足球运动员C罗";
        case BASKETBALL,PINGPANG -> "牛逼运动员沉默王二";
        case UNKNOWN -> throw new IllegalArgumentException("未知");
    };
}

就像上述代码那样，使用英文逗号“,”把条件分割开就行了，666 啊！

不服气？switch 表达式还有更厉害的，-> 右侧还可以是 {} 括起来的代码块，就像 Lambda 表达式那样。
private static String createPlayer(PlayerTypes playerType) {
    return switch (playerType) {
        case TENNIS -> {
            System.out.println("网球");
            yield "网球运动员费德勒";
        }
        case FOOTBALL -> {
            System.out.println("足球");
            yield "足球运动员C罗";
        }
        case BASKETBALL -> {
            System.out.println("篮球");
            yield "篮球运动员詹姆斯";
        }
        case PINGPANG -> {
            System.out.println("乒乓球");
            yield "乒乓球运动员马龙";
        }
        case UNKNOWN -> throw new IllegalArgumentException("未知");
    };
}

细心的同学会发现一个之前素未谋面的关键字 yield，它和传统的 return、break 有什么区别呢？
先来看官方的解释：

A yield statement transfers control by causing an enclosing switch expression to produce a specified value.

意思就是说 yield 语句通过使一个封闭的 switch 表达式产生一个指定值来转移控制权。为了进一步地了解 yield 关键字，我们可以反编译一下字节码：
private static String createPlayer(NewSwitchDemo3.PlayerTypes playerType) {
    String var10000;
    switch(playerType) {
        case TENNIS:
            System.out.println("网球");
            var10000 = "网球运动员费德勒";
            break;
        case FOOTBALL:
            System.out.println("足球");
            var10000 = "足球运动员C罗";
            break;
        case BASKETBALL:
            System.out.println("篮球");
            var10000 = "篮球运动员詹姆斯";
            break;
        case PINGPANG:
            System.out.println("乒乓球");
            var10000 = "乒乓球运动员马龙";
            break;
        case UNKNOWN:
            throw new IllegalArgumentException("未知");
        default:
            throw new IncompatibleClassChangeError();
    }

    return var10000;
}

编译器在生成字节码的时候对 yield 关键字做了自动化转义，转成了传统的 break 语句。这下清楚了吧？

但是，话又说出来，那些看似 fashion 的代码也不过是把部分秀技的工作交给了编译器，还可能存在对旧版本不兼容、对队友不友好的问题——代码土点就土点呗，没准是最实用的。

“不好意思，我为昨天早上的嚣张向你道歉。。。。。。”我向小王发送了一条信息。

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1. 语句结构

语法形式

switch语句从字面上讲，可以称为开关语句，当然理解上不要以为就只有开和关，可以想象它是一个多路开关。它是一种多分支结构。

switch语句的语法形式为：

switch(整型表达式)
{
    case 常量表达式1:语句1
    case 常量表达式2:语句2
    //……
    case 常量表达式n-1:语句n-1
    default：语句n
}

解读整型表达式

switch后面的小括号是一个整型表达式，这与if不同。if条件表现的是相互对立的两种状态，而对于多分支结构的switch，是用多个整数值表现多种选择。if条件的对立性总是相对于0而言，所以只要某种数据类型的表达式能够表示0值，便可以充当if语句的条件，但是switch中的表达式的值需要对应到不同的处理入口，其相当于入口编号，所以限制以用整型数表示是明智的。

例如，下面的代码错误地用浮点类型作switch的表达式，因而会引起编译错误：

float f= 4.0;
switch (f) {            //错误
    //……
}

处理入口

“case常量表达式：”即处理入口（也称其为“标号”），常量表达式相当于入口编号，入口编号是不能重复的，所以每一个case的常量表达式的值必须互不相同。

例如，下面的代码是某个switch语句的局部，其case处理入口出现相同常量值，导致了编译错误：

case 'A' ：cout<<"this is A\n";
case 'B' : cout<<"this is 65\n"; //错误，A等于ASCII码的65

处理入口编号不能重复，但可以颠倒。也就是说，入口编号的顺序不重要。各个case（包括default）的出现次序可任意。例如：

swtich(a)
{
    case 3: b=1; break;
    default: b=2; break;    //正确
    case 1: b=3; break;
}

default处理入口：如果switch后面的整型表达式不能匹配任何一个预定的处理入口，那么若有default处理入口，就转入该入口，否则就退出switch语句，什么也不做。

2. switch嵌套

switch语句可以嵌套，也就是在switch语句中的入口处理语句中又包含了switch语句。case与default标号是与包含它的最小的switch相联系的。例如：

 

int i,j;
//……
switch(i)
{
    case 1 ://
    case 2 :
    switch(j)
    {    //嵌套switch
    case 1:
    case 2:
    default:
    }
    case 3:
}

switch(j)中的标号（入口编号）虽然与外面的switch(i)中的标号相同，但编译器不会混淆。

需要switch嵌套是基于switch中的入口语句可以是语句集合，而语句集合是可能需要开关语句作进一步编程处理的。

3. 用好break

全程顺序性

在if语句中，if与else属下各自描述的语句是彼此独立的。但是在switch语句中，每个case只是标定处理入口，各个入口的语句并不排他。因此，switch语句中的全部处理入口描述的语句构成了一个顺序执行的动作序列。例如，下列代码描述一个五级计分的程序：

switch(grade){
    case 'A': cout<<"Excellent\n";
    case 'B': cout<<"Very Good\n";
    case 'C': cout<<"Good\n";
    case 'D': cout<<"Satisfactory\n";
    case 'E': cout<<"Minimally Acceptable\n";
    default : cout<<"Error\n";
}


当变量grade取'D'值时，将输出：

Satisfactory

Minimally Acceptable

Error

而不是所想象的单一的Satisfactory字串。

break的排他性

为了让switch中处理入口的语句具有入口独立性，从而有更多的描述灵活性，语言中专为switch语句配备了break语句。在switch语句中遇上break便意味着终止switch语句的执行，这就自然地构成了各个入口语句的互斥。改写上述代码，在每个入口处理的最后填上break语句，便得到：

switch(grade){
    case 'A': cout<<"Excellent\n";break;
    case 'B': cout<<"Very Good\n";break;
    case 'C': cout<<"Good\n";break;
    case 'D': cout<<"Satisfactory\n";break;
    case 'E': cout<<"Minimally Acceptable\n";break;
    default : cout<<"Error\n";
}


这时候，当变量grade取'D'时，将只输出对应的成绩描述字串：

Satisfactory

switch语句中的最后一条语句的下一句便是出口了，面对的是switch语句终止后的下一条语句，所以就没有必要再用break特地退出了。

放弃使用的效果

break语句是在switch语句中人为添加的，而不是默认的，这就多了一些编程操作而显得“笨拙”。一些评论家一次而攻击switch语句“太土”。但正由于加不加是可选的，给switch一些编程的灵活性。例如，频繁输入一个整数n以决定输出n个相同字串“Hello.”便可以有一种用switch语句的更好选择：

//方法1
for (int n; cin>>n;)//反复输入整数n
{
    for(int i=1;  i<=n; i=i+1)//循环控制输出n个字串(1≤n≤3)
        cout<<"Hello."
    cout<<"\n";
}

//方法2
for(int n; cin>>n;)
{
    switch(n){
    case 3: cout<<"Hello."//都没有用break
    case 2: cout<<"Hello."
    case 1: cout<<"Hello."    
}
    cout<<"\n";
}

按这两种方法，则输入：

2 1 3 0 3 

都能得到结果：

Hello.Hello.

Hello.

Hello.Hello.Hello.

 

Hello.Hello.Hello.

方法1在循环语句中嵌套使用了1~n的for循环语句，以决定输出语句执行的次数。不管怎么说，针对每次输入的整数，都要做n次条件判断。

方法2在循环语句中使用了开关语句，它通过直接转向执行，完成n次字串输出。

显然在上述代码中，循环控制结构所付出的代价相对多分支转向结构要大，若数据量很大，则会带来明显的性能差别。

由于n值很小，使用多分支语句时，通过安排处理的入口编号而使前后语句得到共享，语句简化且易懂。

选择使用的效果

break在switch语句中，对每个case分支都是可选的，也就是说，有些可以有，有些可以没有。因为有了这样的特性，编程变得更灵活。例如：

switch(ch){
    case'-': b=-b;//无break
    case'+': a=a+b;break;
    case'*': a=a*b;break;
    case'/': a=a/b;
}

首先要明白，在C++中，并不是只有整型数才可以做加减的。代码中a、b实体如果是大对象，做负号操作可能远比减法操作的代价小，减法操作可能比加法操作还要耗费精力，或者根本没有该数据类型的减法操作。因此，做减法不如预先做反向操作，再做加法划算。

break注解

break是一个关键字，该关键字独立构成一条语句，其功能是在switch、for、while、do-while语句中，跳出结构而转向执行吓一条语句。或者说break语句强行终止上述语句的执行。对于if语句，其if-else结构中的语句块本身就是排他性的，所以没有必要用break去干预。