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C/C++的switch/case语言如何支持字符串?

yuyutoo 2024-10-14 16:17 3 浏览 0 评论

问题背景

本人以前软件开发过程中遇到一个问题,收到各种命令(命令为字符串)时,分情况处理。

但C/C++得switch语句并不支持直接对字符串进行分情况处理。

蟒蛇语言Python通过match/case语句异常强大,支持对不同的字符串进行分情况处理:

match subject:
    case <pattern_1>:
        <action_1>
    case <pattern_2>:
        <action_2>
    case <pattern_3>:
        <action_3>
    case _:
        <action_wildcard>

作为最新型语言Kotlin,其when语句也具有非常优雅的字符串分情况处理能力:

fun handleString(input: String) 
{ 
    when (input) 
    { 
      "case1" -> println("Handling case 1") 
      "case2" -> println("Handling case 2") // 可以添加更多的case 
      else -> println("Unknown case") 
    } 
} 

fun main() 
{ 
    handleString("case1") // 输出: Handling case 1 
    handleString("someOtherString") // 输出: Unknown case 
}

遗憾的是,C/C++的switch/case语句不能支持这项功能。

为此,很多程序员也在探讨变通的方案。

我的基于Hash函数方案

本人在不断时间中,探索出一个比较优雅的方案,分享给有缘程序员:

#include <iostream>

using namespace std;

constexpr unsigned int Hash(const char* str)
{
    const unsigned int  prime = 16777619;
    const unsigned int  offset_basis = 2166136261;
    unsigned int        hash = offset_basis;

    while (*str)
    {
        hash ^= (unsigned int)*str++;
        hash *= prime;
    }

    return hash;
}

void op(const char *op)
{
    switch(Hash(op))
    {
      case Hash("OP1"):
        cout << "OP1" << endl;
        break;

      case Hash("OP2"):
        cout << "OP2" << endl;
        break;

      default:
        cout << "Other" << endl;
        break;
    }
}

int main()
{
    char *s1 = "OP1";
    char *s2 = "OP2";

    op(s1);
    op(s2);
}

在程序中,我们先定义了一个返回哈希函数,将字符串转换为32位无符号整数。由于该函数的返回值是constexpr类型,所以case语句中的Hash函数会在编译阶段就会将其中的字符串转换为32位无符号整数值。

运行时,switch语句用同样的Hash函数计算出字符串的Hash值,并与case语句中已经编译形成的值进行比较。

这里的哈希函数我是通过文心一言找到的(问题:请給出比MD5更简单的哈希函数的C语言代码),算法名称叫FNV哈希算法,全名为Fowler-Noll-Vo算法,由Glenn Fowler、Landon Curt Noll和Phong Vo提出,并在1991年首次引入。FNV哈希算法能够快速哈希大量数据并保持较小的冲突率,所以用在C/C++的switch/case语句中几乎不会出现问题。

本方法属于作者原创,属于目前最理想的方案。窃以为这个方法对程序员来比较有用,不敢私藏,分享给广大程序员朋友。

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