用 if 和 goto 模拟 switch

很多编程语言都会有switch语句。switch作为选择语句的一种，也是可以用if-else语句来表示。在实现了switch的大部分编程语言中，通常跟break跳转语句配合来进行控制，其一般语法如下：

switch (expression) {
    case constant1:
        statements1;
        break;
    case constant2:
        statements2;
        break;
    .
    .
    .
    default:
        defaultStatements;
}

switch语句的执行过程：首先计算expression的值，接着跟constant1进行比较，如果相等，则执行statements1直至遇到break语句，当遇到break语句时，也就意味着switch语句结束；如果没有遇到break语句，则会一直往下执行statements2…defaultStatements直至switch结束。

如果expression的值不等于constant1，则跟constant2进行比较，后续跟以上过程一样。

最后，如果expression的值跟所有的constant都不相等，如果存在default标签，程序就会执行default标签后的defaultStatements；否则结束。

以下是php的switch示例：

<?php

$expression = 'a';
switch ($expression) {
    case 'a':
        echo "expression == 'a'\n";
        break;
    case 'b':
        echo "expression == 'b'\n";
        break;
    case 'c':
        echo "expression == 'c'\n";
        break;
    default:
        echo "expression do not match any cases\n";
}

break语句的作用是什么？跳转到switch语句的结束位置，我们可以用goto来模拟；至于case 'a'…default这些，看起来有点熟悉啊，这不就跟goto语句的标签参数一样吗？行动起来，改写吧。

为了让goto语句可以结束掉switch语句，我们得先给switch语句搞两个标签：SWITCH_BEGIN和SWITCH_END。至于case 'a'等等，就用CASE_A_BEGIN和CASE_A_END等对应的一组标签代替，default用DEFAULT_LABEL代替。

<?php

$expression = 'a';
SWITCH_BEGIN:
CASE_A_BEGIN:
    goto SWITCH_END;
CASE_A_END:
CASE_B_BEGIN:
    goto SWITCH_END;
CASE_B_END:
CASE_C_BEGIN:
    goto SWITCH_END;
CASE_C_END:
DEFAULT_LABEL:
SWITCH_END:

现在看起来是不是像模像样了？条件比较在哪里？别着急，马上安排。

<?php

$expression = 'a';
SWITCH_BEGIN:
CASE_A_BEGIN:
    if ($expression == 'a') {
        echo "expression == 'a'\n";
    }
    goto SWITCH_END;
CASE_A_END:
CASE_B_BEGIN:
    if ($expression == 'b') {
        echo "expression == 'b'\n";
    }
    goto SWITCH_END;
CASE_B_END:
CASE_C_BEGIN:
    if ($expression == 'c') {
        echo "expression == 'c'\n";
    }
    goto SWITCH_END;
CASE_C_END:
DEFAULT_LABEL:
    echo "expression do not match any constant\n";
SWITCH_END:

现在每个标签都加了if用于判断expression和constant的值是否相等。这样就行了吧？不对，我们还忘了switch语句很重要的特性，就是expression和constant如果相等，并且没有遇到break语句，就会一直执行剩余部分。也就是说，假如CASE_A中，if ($expression == 'a')为true，而且没有goto语句的话，CASE_B中的语句也要被执行，这里还要先对if ($expression == 'b')判断，显然是不对的。因此，我们需要一种可以绕过该判断的机制。

如果绕过该机制，则说明前面有CASE标签中的语句已经被执行过（也就是说进入过其它标签），我们可以用一个标记来记录进入CASE标签的状态，接下来加个$open标记，顺便将条件判断修改一下，让它看起来跟switch尽可能相似。

<?php

$expression = 'a';

SWITCH_BEGIN:
    $open = false;
CASE_A_BEGIN:
    if ($expression != 'a' && !$open) { goto CASE_A_END; } else { $open = true; }

    echo "expression == 'a'\n";
    goto SWITCH_END; // break;
CASE_A_END:
CASE_B_BEGIN:
    if ($expression != 'b' && !$open) { goto CASE_B_END; } else { $open = true; }

    echo "expression == 'b'\n";
    goto SWITCH_END; // break;
CASE_B_END:
CASE_C_BEGIN:
    if ($expression != 'c' && !$open) { goto CASE_C_END; } else { $open = true; }

    echo "expression == 'c'\n";
    goto SWITCH_END; // break;
CASE_C_END:
DEFAULT_LABEL:
    echo "expression do not match any constant\n";
SWITCH_END:

至此，模拟代码已经完整。

嗯嗯，看起来就很麻烦，而且如果实际应用于项目上，还得考虑标签唯一性，$open也得特供，还是用switch语句吧，本文仅用于辅助理解switch的控制逻辑。

可能switch的逻辑对初学者不太好理解，而且通常情况下都要加break来中断语句，所以Go语言直接将break给省略了，如果要继续执行后面标签中的语句，需要额外加fallthrough。

哈哈哈，不知道为啥，我从这简单的模拟代码中看到了编译原理的影子，学久了看啥都觉得像它。

William A

用 if 和 goto 模拟 switch

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