switch 语句

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C++ 语言
 
语句
标号
label : statement
表达式语句
expression ;
复合语句
{ statement... }
选择语句
if
switch
循环语句
while
do-while
for
范围 for(C++11)
跳转语句
break
continue
return
goto
声明语句
declaration ;
try 块
try compound-statement handler-sequence
事务性内存
synchronized, atomic_commit 等(TM TS)
 

根据条件的值，将控制流转移到若干语句之一。

语法

attr(可选) switch ( 条件 ) 语句 (C++17 前)
attr(可选) switch ( 初始化语句(可选) 条件 ) 语句 (C++17 起)
attr(C++11) - 任意数量的属性
条件 - 任何整型或枚举类型，或可按语境隐式转换到整型或枚举类型的类类型的表达式，或单个这种类型的非数组变量的，带花括号或等号初始化器的声明。
初始化语句(C++17) - 下列之一
  • 一条表达式语句（可为空语句“;”）
  • 一条简单声明，典型地为带初始化器的变量声明，但它可以声明任意多个变量或结构化绑定
注意任何 初始化语句 必须以分号 ; 结尾，这就是为什么它常被非正式描述为后随分号的表达式或声明。
语句 - 任何语句（典型地为复合语句）。在 语句 中允许使用 case: 和 default: 标号，且 break; 语句具有特殊含义。
attr(可选) case 常量表达式 : 语句 (1)
attr(可选) default : 语句 (2)
常量表达式 - 与 条件 经过转换和整型提升后的类型相同的常量表达式

解释

switch 语句的体可拥有任意数量的 case: 标号，只要所有 常量表达式 的值（转换/提升后）均为唯一。至多可以存在一个 default: 标号（尽管嵌套的 switch 语句可使用其自身的 default: 标号，或拥有和外部 switch 使用完全相同的常量的 case: 标号）

若 条件 求值为等于 常量表达式 之一的值，则控制被转移到用该 常量表达式 标号化的语句。

若 条件 求值为不匹配任何 case: 标号的值，且存在 default: 标号，则控制被转移到带有 default: 标号的语句。

当 语句 中遇到 break 语句时退出 switch 语句： 

switch(1) {
    case 1 : cout << '1'; // 打印 "1",
    case 2 : cout << '2'; // 然后打印 "2"
}
switch(1) {
    case 1 : cout << '1'; // 打印 "1"
             break;       // 然后退出 switch
    case 2 : cout << '2';
             break;
}

编译器可能在发生直落（抵达下个 case 标号而无 break）时发布警告，除非属性 [[fallthrough]] 紧接该标号之前出现以指示其直落是故意如此。

若使用 初始化语句，则 switch 语句等价于

{
初始化语句
switch ( 条件 ) 语句

}

但 初始化语句 所声明的名字（若 初始化语句 是声明）和 条件 所声明的名字（若条件是声明）处于同一作用域中，该作用域亦是 语句 的作用域。

(C++17 起)

因为控制转移时不允许进入变量的作用域，所以若在 语句 中遇到声明语句，则它的作用域必须被限制在其自身的复合语句之内： 

switch(1) {
    case 1: int x = 0; // 初始化
            std::cout << x << '\n';
            break;
    default: // 编译错误：跳到 default: 会进入 'x' 的作用域而不初始化它
             std::cout << "default\n";
             break;
}
switch(1) {
    case 1: {  int x = 0;
               std::cout << x << '\n';
               break;
            } // 'x' 的作用域在此结束
    default: std::cout << "default\n"; // 无错误
             break;
}

关键词

switch, case, default

示例

下列代码展示 switch 语句的几种用法

运行此代码
#include <iostream>
 
int main()
{
    int i = 2;
    switch (i) {
        case 1: std::cout << "1";
        case 2: std::cout << "2";   //执行始于此标号
        case 3: std::cout << "3";
        case 4:
        case 5: std::cout << "45";
                break;              //终止后继语句的执行
        case 6: std::cout << "6";
    }
 
    std::cout << '\n';
 
    switch (i) {
        case 4: std::cout << "a";
        default: std::cout << "d"; //无适用的常量表达式
                                   //故执行 default
    }
 
    std::cout << '\n';
 
    switch (i) {
        case 4: std::cout << "a";  //未执行任何语句
    }
 
    // 当在 switch 语句中使用枚举时，若枚举项之一未处理，许多编译器都会发布警告
    enum color {RED, GREEN, BLUE};
    switch(RED) {
        case RED:   std::cout << "red\n"; break;
        case GREEN: std::cout << "green\n"; break;
        case BLUE:  std::cout << "blue\n"; break;
    }
 
    // C++17 的 初始化语句 语法在不存在到整型或枚举类型的隐式转换时很有用
    switch (Device dev = get_device(); dev.state())
    {
       case SLEEP: /*...*/ break;
       case READY: /*...*/ break;
       case BAD: /*...*/ break;
    }
 
    // 有问题的示例
 
    // 语句不必是复合语句
    switch(0)
        std::cout << "什么也不会发生\n";
 
    // 标号也不要求复合语句
    switch(int n = 1)
        case 0:
        case 1: std::cout << n << '\n';
 
    // 达夫设备： http://en.wikipedia.org/wiki/Duff's_device
}

输出： 

2345
d
red
1

参阅