【新书推荐】6.3 switch语句

本节必须掌握的知识点：

示例代码二十一

代码分析

汇编解析

6.3.1 示例二十一

■switch语句形式

switch语句是一种多路判断语句，会根据不同的选项，跳转到不同的分支语句。

switch语句的语法格式：

switch(Controlling Expression)

{

case Option1：

break;

case Option2：

break;

case Option3：

break;

default:

break;

}

●语法解析：

Contronlling Expression控制表达式，其中表达式的值必须是整型，Option必须是常量表达式。用户根据输入的Contronlling Expression的整型值，寻找对应的case Option。如果Contronlling Expression的值与case 下OptionX的值相等，则跳转到OptionX，执行case OptionX对应的语句块。如果没有找到对应的OptionX，则执行default对应的语句块。 break

表示：如果执行了break语句则导致程序立即结束退出对应的switch语句块。

注意

1．Contronlling Expression必须是整型，不能为其他类型；整型包括：char、short、int等类型。

Option必须是常量表达式，不能是变量；
case 后面的值不能相同；

4．case 与 default 以冒号结尾，示范：case 1：

5．case 与 default 在switch语句中的作用只是一个标签。

示例代码二十一

●第一步：分析需求，设计程序结构框架。

分析需求：一周天气预报，周一晴天、周二阴天、周三下雨、周四下雪、其他时间雨夹雪。

设计程序结构框架：分支结构（switch语句）。

●第二步：数据定义，定义恰当的数据结构；

int day = 0;//定义一个int类型的整型局部变量，并初始化为0。

●第三步：分析算法。

根据整型变量day的值判断执行语句。

●第四步：编写伪代码，即用我们自己的语言来编写程序。

int main(void) {

定义一个int类型整型变量day;

调用printf函数打印一个提示信息：

printf("\t\t☆☆☆☆☆天气查询☆☆☆☆☆\n");

printf("\t\t ☆查询周一天气请输入:1\n");

printf("\t\t ☆查询周二天气请输入:2\n");

printf("\t\t ☆查询周三天气请输入:3\n");

printf("\t\t ☆查询周四天气请输入:4\n");

printf("\t\t ☆查询周五天气请输入:5\n");

printf("\t\t ☆查询周六天气请输入:6\n");

printf("\t\t ☆查询周日天气请输入:7\n");

调用scanf_s函数接收键盘输入一个整数，并存入变量day;

switch (day)

如果day=1：调用printf函数输出"周一天气：晴天\n";

如果day=2：调用printf函数输出"周二天气：阴天\n";

如果day=3：调用printf函数输出"周三天气：大雨\n";

如果day=4：调用printf函数输出"周四天气：中雪\n";

其他情形周（五、六、日）：调用printf函数输出"周%d天气：雨夹雪\n", day; system("pause");

return 0;

}

●第五步：画流程图，使用Visio、Excel或者其他绘图工具绘制算法流程和逻辑关系图；

图6-10 示例二十一流程图

●第六步：编写源程序，其实就是将我们的伪代码翻译成计算机语言；

输出一周的天气预报

周一晴天、周二阴天、周三下雨、周四下雪、其他时间雨夹雪。

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main(void) {

int day = 0;

printf("\t\t☆☆☆☆☆天气查询☆☆☆☆☆\n");

printf("\t\t ☆查询周一天气请输入:1\n");

printf("\t\t ☆查询周二天气请输入:2\n");

printf("\t\t ☆查询周三天气请输入:3\n");

printf("\t\t ☆查询周四天气请输入:4\n");

printf("\t\t ☆查询周五天气请输入:5\n");

printf("\t\t ☆查询周六天气请输入:6\n");

printf("\t\t ☆查询周日天气请输入:7\n");

scanf_s("%d", &day);

switch (day)

{

case 1:

printf("周一天气：晴天\n");

break;

case 2:

printf("周二天气：阴天\n");

break;

case 3:

printf("周三天气：大雨\n");

break;

case 4:

printf("周四天气：中雪\n");

break;

default:

printf("周%d天气：雨夹雪\n", day);

break;

}

system("pause");

return 0;

}

●输出结果：

☆☆☆☆☆天气查询☆☆☆☆☆

☆查询周一天气请输入:1

☆查询周二天气请输入:2

☆查询周三天气请输入:3

☆查询周四天气请输入:4

☆查询周五天气请输入:5

☆查询周六天气请输入:6

☆查询周天天气请输入:7

周一天气：晴天

●第七步：调试程序，修复程序中可能出现的BUG；

参见反汇编代码。

●第八步：优化代码，尝试更好的设计方案，效率更高的算法，逻辑更为清晰简洁明了。假如我们输入的整数是9，那么我们会发现输出结果为：

周9天气：雨夹雪

很显然这不是我们想要的结果。怎么解决这个问题呢？应该在scanf_s输入整数的时候做一个检查，输入的整数值只能在1~7之间，输入其他整数值应提示输入错误，并且重新输入一个正确的值。我们将在下一章7.1节中讲解具体实现的方法。

6.3.2 代码分析

■输入1的情况：

周一天气：晴天

当用户执行程序，输入1时，day = 1。程序执行switch(day) ，拿着用户输入的1与switch语句块里的case option匹配，匹配到case 1，则执行case 1对应的语句块printf("周一天气：晴天\n");打印出周一天气：晴天，执行break，跳出switch语句，执行return 0;结束程序。

■输入5的情况：

周5天气：雨夹雪

当用户执行程序，输入5时，day = 5;程序执行switch(day) ,拿着用户输入的1与switch语句块里的case option匹配，没有在case option 中找到5，则执行default对应的语句块printf("周%d天气：雨夹雪\n",day);打印出周5天气：雨夹雪，执行break，跳出switch语句，执行return 0;结束程序。

6.3.3 汇编解析

■汇编代码

;C标准库头文件和导入库

include vcIO.inc

.data

day sdword ?

.const

szMsg1 db 09h,09h,"☆☆☆☆☆天气查询☆☆☆☆☆",0dh,0ah,0

szMsg2 db 09h,09h," ☆查询周一天气请输入:1",0dh,0ah,0

szMsg3 db 09h,09h," ☆查询周二天气请输入:2",0dh,0ah,0

szMsg4 db 09h,09h," ☆查询周三天气请输入:3",0dh,0ah,0

szMsg5 db 09h,09h," ☆查询周四天气请输入:4",0dh,0ah,0

szMsg6 db 09h,09h," ☆查询周五天气请输入:5",0dh,0ah,0

szMsg7 db 09h,09h," ☆查询周六天气请输入:6",0dh,0ah,0

szMsg8 db 09h,09h," ☆查询周日天气请输入:7",0dh,0ah,0

szMsg9 db "%d",0

szMsg10 db "周一天气：晴天",0dh,0ah,0

szMsg11 db "周二天气：阴天",0dh,0ah,0

szMsg12 db "周三天气：大雨",0dh,0ah,0

szMsg13 db "周四天气：中雪",0dh,0ah,0

szMsg14 db "周%d天气：雨夹雪",0dh,0ah,0

.code

start:

invoke printf,offset szMsg1

invoke printf,offset szMsg2

invoke printf,offset szMsg3

invoke printf,offset szMsg4

invoke printf,offset szMsg5

invoke printf,offset szMsg6

invoke printf,offset szMsg7

invoke printf,offset szMsg8

;输入整数day

invoke scanf,offset szMsg9,ADDR day

;

.if day == 1

invoke printf,offset szMsg10

.elseif day == 2

invoke printf,offset szMsg11

.elseif day == 3

invoke printf,offset szMsg12

.elseif day == 4

invoke printf,offset szMsg13

.else

invoke printf,offset szMsg14,ADDR day

.endif

;

invoke _getch

ret

end start

●输出结果：

同示例二十一

上述汇编使用.if/.elseif实现了与C语言中的switch语句相同的功能。

结论

switch语句本质就是if/else if语句的简化形式。

■反汇编代码

我们看下在反汇编中，switch语句是怎么表现的。在int day = 0;前下断点，F5切换到反汇编窗口。

在之前的章节中，我们都是一行行的往下推论每行指令都干了什么，这次switch语句的分析我们打乱顺序。因为当我们看到switch语句展现的反汇编，会让我们小白有些迷惑，不知道它到底再干什么，遇到这种情况，我们需要找一个入口点，从入口点切入，然后上下分析。switch语句的入口点是什么呢？就是case 1开始的地方，我们知道当用户输入1时，程序将自动寻找case 1，如果找到会有一个跳转的指令，如果没有找到会有一个调转到default的指令。也就是说，在case 1代码的上方是有两个跳转指令的。此时我们定位到case 1对应的反汇编代码，在case1上方有两个跳转指令。

ja指令：需要结合cmp指令的配合，如果对比的结果大于则跳转到内存地址0x00211A3C的位置，很明显内存地址0x00211A3C的位置是default的位置。

如果cmp对比的结果小于等于则继续执行下面的代码。我们知道jmp是无条件跳转指令，也就是必须跳转的。可它给出了我们的跳转地址是[edx*4+211AB0h]，为什么是这样的地址？因为我们switch一共写了4个case分支语句。我们选择的分支不同，跳转的地址就会不同。

jmp上面一行指令，是将[ebp-0D4h]地址中的值赋给了edx，再往上的代码就是对[ebp-0D4h]地址指向的内存进行操做。

这时我们就要分析ja前面的代码了。请看每行代码下的分析。

scanf_s("%d", &day);接收键盘输入一个整数，并存入变量day=1

002119C1 lea eax,[day]

002119C4 push eax

002119C5 push offset string "%d" (0217C54h)

002119CA call _scanf_s (0211154h)

002119CF add esp,8

switch (day);switch结构

002119D2 mov eax,dword ptr [day] ;将变量day的值存入eax=1

002119D5 mov dword ptr [ebp-0D4h],eax ;eax的值存入[ebp-0D4H]

002119DB mov ecx,dword ptr [ebp-0D4h] ;[ebp-0D4H]的值存入ecx=1

002119E1 sub ecx,1 ;ecx-1=0

002119E4 mov dword ptr [ebp-0D4h],ecx ; ecx的值存入[ebp-0D4H]=0

002119EA cmp dword ptr [ebp-0D4h],3 ;比较[ebp-0D4h]和3的大小

002119F1 ja $LN7+0Fh (0211A3Ch) ; [ebp-0D4h]>3，则跳转到default

002119F3 mov edx,dword ptr [ebp-0D4h] ;[ebp-0D4h]<3，edx=[ebp-0D4h]=0

002119F9 jmp dword ptr [edx*4+211AB0h] ;跳转到 [edx*4+211AB0h]地址处

在内存1窗口输入地址0x00211AB0回车，如图6-11所示：

图6-11 查看内存地址0x00211AB0存储的值

计算[edx*4+211AB0h]存储的值：

如果day=1，edx=0，[0*4+211AB0h]存储的值为0x00211a00，为case 1的地址。

如果day=2，edx=1，[1*4+211AB0h]存储的值为0x00211a0f，为case 2的地址。

如果day=3，edx=2，[2*4+211AB0h]存储的值为0x00211a1e，为case 3的地址。

如果day=4，edx=3，[3*4+211AB0h]存储的值为0x00211a2d，为case 4的地址。

如果day=5，[ebp-0D4h]=4，4>3，跳转到default地址。

如果day=6，[ebp-0D4h]=5，5>3，跳转到default地址。

如果day=7，[ebp-0D4h]=6，6>3，跳转到default地址。

switch语句汇编代码执行流程如图6-12所示：

图6-12 switc语句汇编代码执行流程

{

case 1:

printf("周一天气：晴天\n");

00211A00 push offset string "\xd6\xdc\xd2\xbb\xcc\xec\xc6\xf8\xa3\xba\xc7\xe7\xcc\xec\n" (0217C58h)

00211A05 call _printf (021104Bh)

00211A0A add esp,4

break;

00211A0D jmp $LN7+20h (0211A4Dh) ;跳转到system("pause");

case 2:

printf("周二天气：阴天\n");

00211A0F push offset string "\xd6\xdc\xb6\xfe\xcc\xec\xc6\xf8\xa3\xba\xd2\xf5\xcc\xec\n" (0217C6Ch)

00211A14 call _printf (021104Bh)

00211A19 add esp,4

break;

00211A1C jmp $LN7+20h (0211A4Dh)

case 3:

printf("周三天气：大雨\n");

00211A1E push offset string "\xd6\xdc\xc8\xfd\xcc\xec\xc6\xf8\xa3\xba\xb4\xf3\xd3\xea\n" (0217C80h)

00211A23 call _printf (021104Bh)

00211A28 add esp,4

break;

00211A2B jmp $LN7+20h (0211A4Dh)

case 4:

printf("周四天气：中雪\n");

00211A2D push offset string "\xd6\xdc\xcb\xc4\xcc\xec\xc6\xf8\xa3\xba\xd6\xd0\xd1\xa9\n" (0217C94h)

00211A32 call _printf (021104Bh)

00211A37 add esp,4

break;

00211A3A jmp $LN7+20h (0211A4Dh)

default:

printf("周%d天气：雨夹雪\n", day);

00211A3C mov eax,dword ptr [day]

00211A3F push eax

00211A40 push offset string "\xd6\xdc%d\xcc\xec\xc6\xf8\xa3\xba\xd3\xea\xbc\xd0\xd1\xa9\n" (0217CA8h)

00211A45 call _printf (021104Bh)

00211A4A add esp,8

break;

}

system("pause");

00211A4D mov esi,esp

00211A4F push offset string "pause" (0217CC0h)

00211A54 call dword ptr [__imp__system (021B168h)]

00211A5A add esp,4

实验三十七：不写break形式的switch语句

在VS中新建项目6-3-2.c。

不写break形式的switch语句

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main(void) {

int day = 0;

printf("\t\t☆☆☆☆☆天气查询☆☆☆☆☆\n");

printf("\t\t ☆查询周一天气请输入:1\n");

printf("\t\t ☆查询周二天气请输入:2\n");

printf("\t\t ☆查询周三天气请输入:3\n");

printf("\t\t ☆查询周四天气请输入:4\n");

printf("\t\t ☆查询周五天气请输入:5\n");

printf("\t\t ☆查询周六天气请输入:6\n");

printf("\t\t ☆查询周日天气请输入:7\n");

scanf_s("%d", &day);

switch (day)

{

case 1:

printf("周一天气：晴天\n");

case 2:

printf("周二天气：阴天\n");

case 3:

printf("周三天气：大雨\n");

case 4:

printf("周四天气：中雪\n");

default:

printf("周%d天气：雨夹雪\n", day);

}

system("pause");

return 0;

}

●输出结果：

测试1

周一天气：晴天

周二天气：阴天

周三天气：大雨

周四天气：中雪

周1天气：雨夹雪

测试2

周二天气：阴天

周三天气：大雨

周四天气：中雪

周2天气：雨夹雪

测试3

周三天气：大雨

周四天气：中雪

周3天气：雨夹雪

测试4

周9天气：雨夹雪

结论

代码分析：此时switch语句块下对应的case 与default下都没有写break语句。我们输入：1则程序找到对应的 case option，输出case 1对应的语句，而且程序会继续执行完case 1:以后的语句块，直到switch语句结束。以此类推，当我们输入2的时候将会连续执行case2、case 3、case 4和default语句。

请读者仔细观察实验三十七的反汇编代码，会发现case语句执行后，缺少一个jmp到system("pause");的语句。

练习

请读者书写程序6-3-2.c伪代码，并绘制流程图。
请读者将6-3-2.c翻译成汇编语言实现。
请读者分析6-3-2.c的反汇编代码。

实验三十八：缺省情况的switch语句

在VS中新建项目6-3-3.c。

缺省情况的switch语句

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main(void) {

int day = 0;

printf("\t\t☆☆☆☆☆天气查询☆☆☆☆☆\n");

printf("\t\t ☆查询周一天气请输入:1\n");

printf("\t\t ☆查询周二天气请输入:2\n");

printf("\t\t ☆查询周三天气请输入:3\n");

printf("\t\t ☆查询周四天气请输入:4\n");

printf("\t\t ☆查询周五天气请输入:5\n");

printf("\t\t ☆查询周六天气请输入:6\n");

printf("\t\t ☆查询周日天气请输入:7\n");

scanf_s("%d", &day);

switch (day)

{

case 1:

printf("周一天气：晴天\n");

break;

case 4:

printf("周四天气：中雪\n");

break;

case 7:

printf("周四天气：中雪\n");

break;

default:

printf("周%d天气：雨夹雪\n", day);

break;

}

system("pause");

return 0;

}

●输出结果：

测试一

周一天气：晴天

测试二

周2天气：雨夹雪

测试三

周3天气：雨夹雪

●汇编解析：

switch (day)

012819D2 mov eax,dword ptr [day]

012819D5 mov dword ptr [ebp-0D4h],eax

012819DB cmp dword ptr [ebp-0D4h],1

012819E2 je main+0D8h (012819F8h) ;如果day=1，跳转到012819F8h地址处

012819E4 cmp dword ptr [ebp-0D4h],4

012819EB je main+0E7h (01281A07h) ;如果day=4，跳转到01281A07h地址处

012819ED cmp dword ptr [ebp-0D4h],7

012819F4 je main+0F6h (01281A16h) ;如果day=7，跳转到01281A16h地址处

012819F6 jmp main+105h (01281A25h) ;如果day=其他值，跳转到default地址处

{

case 1:

printf("周一天气：晴天\n");

012819F8 push offset string "\xd6\xdc\xd2\xbb\xcc\xec\xc6\xf8\xa3\xba\xc7\xe7\xcc\xec\n" (01287C58h)

012819FD call _printf (0128104Bh)

01281A02 add esp,4

break;

01281A05 jmp main+116h (01281A36h)

case 4:

printf("周四天气：中雪\n");

01281A07 push offset string "\xd6\xdc\xcb\xc4\xcc\xec\xc6\xf8\xa3\xba\xd6\xd0\xd1\xa9\n" (01287C6Ch)

01281A0C call _printf (0128104Bh)

01281A11 add esp,4

break;

01281A14 jmp main+116h (01281A36h)

case 7:

printf("周四天气：中雪\n");

01281A16 push offset string "\xd6\xdc\xcb\xc4\xcc\xec\xc6\xf8\xa3\xba\xd6\xd0\xd1\xa9\n" (01287C6Ch)

01281A1B call _printf (0128104Bh)

01281A20 add esp,4

break;

01281A23 jmp main+116h (01281A36h)

default:

printf("周%d天气：雨夹雪\n", day);

01281A25 mov eax,dword ptr [day]

01281A28 push eax

01281A29 push offset string "\xd6\xdc%d\xcc\xec\xc6\xf8\xa3\xba\xd3\xea\xbc\xd0\xd1\xa9\n" (01287C80h)

01281A2E call _printf (0128104Bh)

01281A33 add esp,8

break;

}

system("pause");

01281A36 mov esi,esp

结论

上述代码中，case 1到case 7中间并没有连贯，只有 1、4、7，其中2、3、5、6就是缺省的对象。

由上述反汇编代码可知：

缺省情况的switch语句，VS2017中采用了类似if/else if语句的形式直接跳转到case Option地址处。并没有采用地址表的方式跳转。

实验三十九：缺省情况的switch语句

在VS中新建项目6-3-4.c。

缺省情况的switch语句

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main(void) {

int day = 0;

printf("\t\t☆☆☆☆☆天气查询☆☆☆☆☆\n");

printf("\t\t ☆查询周一天气请输入:1\n");

printf("\t\t ☆查询周二天气请输入:2\n");

printf("\t\t ☆查询周三天气请输入:3\n");

printf("\t\t ☆查询周四天气请输入:4\n");

printf("\t\t ☆查询周五天气请输入:5\n");

printf("\t\t ☆查询周六天气请输入:6\n");

printf("\t\t ☆查询周日天气请输入:7\n");

scanf_s("%d", &day);

switch (day)

{

case 1:

printf("周一天气：晴天\n");

break;

case 4:

printf("周四天气：中雪\n");

break;

case 5:

printf("周四天气：中雪\n");

break;

case 7:

printf("周四天气：中雪\n");

break;

default:

printf("周%d天气：雨夹雪\n", day);

break;

}

system("pause");

return 0;

}

●输出结果：

测试一

周一天气：晴天

测试二

周2天气：雨夹雪

测试三

周四天气：中雪

switch (day)

009619D5 mov dword ptr [ebp-0D4h],eax ;day=1=[ebp-0D4h]

009619DB mov ecx,dword ptr [ebp-0D4h] ;ecx=[ebp-0D4h]=1

009619E1 sub ecx,1 ;ecx=0

009619E4 mov dword ptr [ebp-0D4h],ecx ;[ebp-0D4h]=ecx=0

009619EA cmp dword ptr [ebp-0D4h],6 ;比较[ebp-0D4h]和6

009619F1 ja $LN7+0Fh (0961A3Ch) ;如果[ebp-0D4h]>6，则跳转到default地址

009619F3 mov edx,dword ptr [ebp-0D4h] ;edx=[ebp-0D4h]=day-1

009619F9 jmp dword ptr [edx*4+961AB0h] ;跳转到[edx*4+961AB0h]地址处

Switch语句跳转地址表：

图6-13 实验三十九查看内存地址

day=1，edx=0，case 1地址为[0*4+961AB0h]= 0x00961a00；

day=2，edx=1，case 2地址为[1*4+961AB0h]= 0x00961a3c；缺失

day=3，edx=0，case 3地址为[2*4+961AB0h]= 0x00961a3c；缺失

day=4，edx=0，case 4地址为[3*4+961AB0h]= 0x00961a0f；

day=5，edx=0，case 5地址为[4*4+961AB0h]= 0x00961a1e；

day=6，edx=0，case 6地址为[5*4+961AB0h]= 0x00961a3c；缺失

day=7，edx=0，case 7地址为[6*4+961AB0h]= 0x00961a2d；

day=其他，[ebp-0D0h]>6跳转到default地址0x00961a3c；

{

case 1:

printf("周一天气：晴天\n");

00961A00 push offset string "\xd6\xdc\xd2\xbb\xcc\xec\xc6\xf8\xa3\xba\xc7\xe7\xcc\xec\n" (0967C58h)

00961A05 call _printf (096104Bh)

00961A0A add esp,4

break;

00961A0D jmp $LN7+20h (0961A4Dh)

case 4:

printf("周四天气：中雪\n");

00961A0F push offset string "\xd6\xdc\xcb\xc4\xcc\xec\xc6\xf8\xa3\xba\xd6\xd0\xd1\xa9\n" (0967C6Ch)

00961A14 call _printf (096104Bh)

00961A19 add esp,4

break;

00961A1C jmp $LN7+20h (0961A4Dh)

case 5:

printf("周四天气：中雪\n");

00961A1E push offset string "\xd6\xdc\xcb\xc4\xcc\xec\xc6\xf8\xa3\xba\xd6\xd0\xd1\xa9\n" (0967C6Ch)

00961A23 call _printf (096104Bh)

00961A28 add esp,4

break;

00961A2B jmp $LN7+20h (0961A4Dh)

case 7:

printf("周四天气：中雪\n");

00961A2D push offset string "\xd6\xdc\xcb\xc4\xcc\xec\xc6\xf8\xa3\xba\xd6\xd0\xd1\xa9\n" (0967C6Ch)

00961A32 call _printf (096104Bh)

00961A37 add esp,4

break;

00961A3A jmp $LN7+20h (0961A4Dh)

default:

printf("周%d天气：雨夹雪\n", day);

00961A3C mov eax,dword ptr [day]

00961A3F push eax

00961A40 push offset string "\xd6\xdc%d\xcc\xec\xc6\xf8\xa3\xba\xd3\xea\xbc\xd0\xd1\xa9\n" (0967C80h)

00961A45 call _printf (096104Bh)

00961A4A add esp,8

break;

}

system("pause");

00961A4D mov esi,esp

break;

}

结论

上述代码中，case 1到case 7中间并没有连贯，只有 1、4、5、7，其中2、3、6为缺省的对象。

由上述反汇编代码可知：

缺省情况的switch语句，VS2017中case地址超过3个以上时，采用与示例二十一相同的方式，在地址表内取偏移地址“[EDX*4+地址表基地址]”的方式跳转到case Option地址处。

实验四十：default语句写在case语句上面

在VS中新建项目6-3-5.c。

default语句写在case语句上面

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main(void) {

int day = 0;

printf("\t\t☆☆☆☆☆天气查询☆☆☆☆☆\n");

printf("\t\t ☆查询周一天气请输入:1\n");

printf("\t\t ☆查询周二天气请输入:2\n");

printf("\t\t ☆查询周三天气请输入:3\n");

printf("\t\t ☆查询周四天气请输入:4\n");

printf("\t\t ☆查询周五天气请输入:5\n");

printf("\t\t ☆查询周六天气请输入:6\n");

printf("\t\t ☆查询周日天气请输入:7\n");

scanf_s("%d", &day);

switch (day)

{

default:

printf("周%d天气：雨夹雪\n", day);

break;

case 1:

printf("周一天气：晴天\n");

break;

case 2:

printf("周二天气：阴天\n");

break;

case 3:

printf("周三天气：大雨\n");

break;

case 4:

printf("周四天气：中雪\n");

break;

}

system("pause");

return 0;

}

●输出结果：

测试一

周一天气：晴天

测试二

周7天气：雨夹雪

●反汇编代码分析：

switch (day)

012C19D2 mov eax,dword ptr [day]

switch (day)

012C19D5 mov dword ptr [ebp-0D4h],eax

012C19DB mov ecx,dword ptr [ebp-0D4h]

012C19E1 sub ecx,1

012C19E4 mov dword ptr [ebp-0D4h],ecx

012C19EA cmp dword ptr [ebp-0D4h],3

012C19F1 ja main+0E0h (012C1A00h) ;跳转到default语句

012C19F3 mov edx,dword ptr [ebp-0D4h]

012C19F9 jmp dword ptr [edx*4+12C1AB0h]

{

default:

printf("周%d天气：雨夹雪\n", day);

012C1A00 mov eax,dword ptr [day]

012C1A03 push eax

012C1A04 push offset string "\xd6\xdc%d\xcc\xec\xc6\xf8\xa3\xba\xd3\xea\xbc\xd0\xd1\xa9\n" (012C7C58h)

012C1A09 call _printf (012C104Bh)

012C1A0E add esp,8

break;

012C1A11 jmp $LN8+0Dh (012C1A4Dh)

case 1:

printf("周一天气：晴天\n");

012C1A13 push offset string "\xd6\xdc\xd2\xbb\xcc\xec\xc6\xf8\xa3\xba\xc7\xe7\xcc\xec\n" (012C7C70h)

012C1A18 call _printf (012C104Bh)

012C1A1D add esp,4

break;

012C1A20 jmp $LN8+0Dh (012C1A4Dh)

case 2:

printf("周二天气：阴天\n");

012C1A22 push offset string "\xd6\xdc\xb6\xfe\xcc\xec\xc6\xf8\xa3\xba\xd2\xf5\xcc\xec\n" (012C7C84h)

012C1A27 call _printf (012C104Bh)

012C1A2C add esp,4

break;

012C1A2F jmp $LN8+0Dh (012C1A4Dh)

case 3:

printf("周三天气：大雨\n");

012C1A31 push offset string "\xd6\xdc\xc8\xfd\xcc\xec\xc6\xf8\xa3\xba\xb4\xf3\xd3\xea\n" (012C7C98h)

012C1A36 call _printf (012C104Bh)

012C1A3B add esp,4

break;

012C1A3E jmp $LN8+0Dh (012C1A4Dh)

case 4:

printf("周四天气：中雪\n");

012C1A40 push offset string "\xd6\xdc\xcb\xc4\xcc\xec\xc6\xf8\xa3\xba\xd6\xd0\xd1\xa9\n" (012C7CACh)

012C1A45 call _printf (012C104Bh)

012C1A4A add esp,4

break;

结论

default语句块的位置并不会影响程序执行的流程。

实验四十一：缺省较多的switch语句

在VS中新建项目6-3-6.c。

缺省较多的switch语句

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main(void) {

int day = 110;

switch (day)

{

case 100:

printf("100\n");

break;

case 108:

printf("109\n");

break;

case 109:

printf("109\n");

break;

case 110:

printf("110\n");

break;

default:

printf("其他\n");

break;

}

system("pause");

return 0;

}

●输出结果：

110

●反汇编代码分析：

int day = 110;

00EA1838 mov dword ptr [day],6Eh ;将110存入变量day中

switch (day)

00EA183F mov eax,dword ptr [day] ;eax=day

00EA1842 mov dword ptr [ebp-0D0h],eax ;[ebp-0D0h]=eax

00EA1848 mov ecx,dword ptr [ebp-0D0h] ;ecx=[ebp-0D0h]

00EA184E sub ecx,64h ;ecx=ecx-100=10

00EA1851 mov dword ptr [ebp-0D0h],ecx ;[ebp-0D0h]=ecx=10

00EA1857 cmp dword ptr [ebp-0D0h],0Ah ;比较[ebp-0D0h]和10的大小

00EA185E ja $LN7+0Fh (0EA18B0h) ;[ebp-0D0h]>10跳转到default地址处

00EA1860 mov edx,dword ptr [ebp-0D0h] ;edx=[ebp-0D0h]=10

00EA1866 movzx eax,byte ptr [edx+0EA1900h] ;eax=3

00EA186D jmp dword ptr [eax*4+0EA18ECh] ;跳转到[eax*4+0EA18ECh]地址处

图6-14 查看内存地址0EA1900h存储的值

day=100，edx=0，eax=0，case 100地址为[0*4+0EA18ECh]= 0x00ea1874；

day=101，edx=1，eax=4，case 101地址为[4*4+0EA18ECh]= 0x00ea18b0；缺失

day=102，edx=2，eax=4，case 102地址为[4*4+0EA18ECh]= 0x00ea18b0；缺失

day=103，edx=3，eax=4，case 103地址为[4*4+0EA18ECh]= 0x00ea18b0；缺失

day=104，edx=4，eax=4，case 104地址为[4*4+0EA18ECh]= 0x00ea18b0；缺失

day=105，edx=5，eax=5，case 105地址为[4*4+0EA18ECh]= 0x00ea18b0；缺失

day=106，edx=6，eax=6，case 106地址为[4*4+0EA18ECh]= 0x00ea18b0；缺失

day=107，edx=7，eax=7，case 107地址为[4*4+0EA18ECh]= 0x00ea18b0；缺失

day=108，edx=8，eax=1，case 108地址为[1*4+0EA18ECh]= 0x00ea1883；

day=109，edx=9，eax=2，case 109地址为[2*4+0EA18ECh]= 0x00ea1892；

day=110，edx=10，eax=3，case 110地址为[3*4+0EA18ECh]= 0x00ea18a1；

day=其他，[ebp-0D0h]>10跳转到default地址0x00ea18b0；

{

case 100:

printf("100\n");

00EA1874 push offset string "100\n" (0EA7B30h)

00EA1879 call _printf (0EA104Bh)

00EA187E add esp,4

break;

00EA1881 jmp $LN7+1Ch (0EA18BDh)

case 108:

printf("109\n");

00EA1883 push offset string "109\n" (0EA7B38h)

00EA1888 call _printf (0EA104Bh)

00EA188D add esp,4

break;

00EA1890 jmp $LN7+1Ch (0EA18BDh)

case 109:

printf("109\n");

00EA1892 push offset string "109\n" (0EA7B38h)

00EA1897 call _printf (0EA104Bh)

00EA189C add esp,4

break;

00EA189F jmp $LN7+1Ch (0EA18BDh)

case 110:

printf("110\n");

00EA18A1 push offset string "110\n" (0EA7B40h)

00EA18A6 call _printf (0EA104Bh)

00EA18AB add esp,4

break;

00EA18AE jmp $LN7+1Ch (0EA18BDh)

default:

printf("其他\n");

00EA18B0 push offset string "\xc6\xe4\xcb\xfb\n" (0EA7B48h)

00EA18B5 call _printf (0EA104Bh)

00EA18BA add esp,4

break;

}

system("pause");

00EA18BD mov esi,esp

break;

}

结论

实验四十一的反汇编代码与之前的实验有所不同。当缺省较多的switch语句时，会先建立一个较小的表，如图6-14所示：较小的表的基址为0EA1900h，在内存中以字节为单位，存储11个值，如下所示。

第一步：先取edx的值为day值与第一个case值100的差值。

00EA1860 mov edx,dword ptr [ebp-0D0h] ;edx=[ebp-0D0h]=10

第二步：根据edx的值取对应的[edx+0EA1900h]地址处的值，并扩展为32位，存入eax。

00EA1866 movzx eax,byte ptr [edx+0EA1900h] ;eax=3

第三步：根据eax的值，取case地址表中的偏移地址，case地址表的基址为0EA18Ech，偏移地址为eax*4：

00EA186D jmp dword ptr [eax*4+0EA18ECh] ;跳转到[eax*4+0EA18ECh]地址处

总结

分支少于4的时候，用switch没意义，因为编译器会生成类似if else 语句；
case后面的常量可以是无序的，并不影响大表的生成；【这个可以自行测试】
case option的值连续、相近会大大提高效率；
将连续的10项中去掉去7项以上，不要去掉最大值和最小值，会生成小表。
default语句中的break可以省略。但是为了养成良好的习惯，建议不要省略。
在已明确没有其他任何情形的情况下，可以省略default语句。

练习

1、请大家思考一下，下面代码会生成怎么样的反汇编，请先在纸上推论一下，接着再VS反汇编代码中观看，并考虑如何进行优化。

#include <stdio.h>

#include <windows.h>

int main(void)

{

int day =1 0;

switch(day)

{

case 205:

printf("%d\n",day);

break;

case 206:

printf("%d\n",day);

break;

case 207:

printf("%d\n",day);

break;

case 208:

printf("%d\n",day);

break;

case 209:

printf("%d\n",day);

break;

case 210:

printf("%d\n",day);

break;

case 10:

printf("%d\n",day);

break;

default:

printf("%d\n",day);

break;

}

system("pause");

return 0;

}

2、用程序实现简单的四则运算器，要求输入类似a+b然后确定，系统计算出结果C，并以“a+b=c”的形式输出。注：a、b、c是整数。

3、思考switch语句高效吗？为什么，请证明。

4、显示所输入整数除以3的余数。

5、使用switch语句判断输入的整数是奇数还是偶数。

6、判断输入的月份是哪个季节。

本文摘自编程达人系列教材《汇编的角度——C语言》。