[Java] if/else문, switch/case문의 성능 차이에 대해

좋은 조건문에 대해 2 - if/else문, switch/case문의 성능 차이

 

조건문에는 if / else 문도 있지만 switch / case 문도 있다. 

개인적으로 이 둘의 '가독성' 차이는 별로 없다고 생각하여 개발자마다 취향 차이가 있을 뿐이라고 생각한다.

 

하지만, 위 주장은 조건문의 방법이 달라진다고 해서 '성능' 차이는 크게 발생하지 않는다는 전제가 있어야 한다.

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💡 switch문

 

if-else문과 switch문 중 어떤 조건문이 성능적으로 좋은가를 찾아보니 switch-case문의 성능이 우수하다는 의견이 많았다.

그래서 swtich-case문의 성능을 한번 들여다 보기로 했다.

 

if-else문 과 switch문

if-else문은 원하는 조건이 나올 때 까지 순차적으로 모든 경우를 비교하지만,

switch문은 jump-table을 사용해 한 번에 원하는 곳에 이동한다.

 

if문 : branch statement 기반

switch문 : jump statement 기반

이러한 이유로 속도의 차이도 발생하는 것인가? 라는 물음이 생겨 1번, 100번, 10,000번으로 나누어 console.time문으로 체크해보니 시간상 차이는 없었다.

 

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💡 switch문과 if문의 차이는 무엇이고 성능차이가 있는 걸까?

 

모든 switch문을 쓸 수 있는 경우는 전부 if문으로 대체 가능하지만, if문으로 가능한 것들 중 switch문으로 구현 불가능한 경우가 있다.

 

한 블로거님은 다음과 같이 표현해 주셨다.

pipeline 몇번째에서 분기(branch)판단일지, jump가 판단되는지, 점프하는 주소를 테이블에서 가져올수있는지, TLB에서 가져올수있는지, 테이블에 없다면 메모리에 접근해야하는지.. 등은 ISA(본인의 기준으로는 MIPS)에 따라 다르겠지만 그 기본적인 원리는 같으니 이해가 될 것이다.

특히나 점핑 테이블을 생성하는 `switch`문에서 유의할 점은, 상수가 아닐 경우는 점핑 테이블 생성을 할 경우 원하는만큼의 성능이 나오기란 힘드니, switch문을 변수로 사용하지 않는 가에 대한 의문에 답이 될 수 있다. 변수가 case에 들어가면 일반적인 if-else if 를 사용하는것이 더 좋다고 판단된다.

출처: https://pongsoyun.tistory.com/121 [palette]

 

if문

• branch 하는지 판단
• 실행을 할건지 말건지 판단
• 점프 테이블을 말드는데 걸리는 시간적 오버는 없으나, branch의 유무를 파악하기 위한 지침(instruction)이 지속적으로 필요
• 조건의 수가 적을수록 if문이 유리

switch문

• jump할건데 그 위치를 찾기
• 어떤 코드를 실행할 것인지 판단
• 조건에 만족하는지, 만족하지 않는지 판단이 아니라, switch문 시작 시 입력받은 값을 확인하는 지침(instruction)만 필요하다(점프테이블에서 해당 값으로 찾아기 때문). 하지만 점프테이블을 만드는 시간적 오버(오버헤드)가 존재한다.
• 조건의 수가 다양하고 많을수록 switch문을 쓰는 것이 유리

 

if문과 switch문은 이렇게 구조가 다르기 때문에 상황에 따라 유리한 경우가 다르다고 한다.

 

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2021년이 녹아내려 벌써 끝이나고 새해가 밝았습니다.

 

블로그를 포스팅 하다보면 해당 주제에 대해 검색하고 공부를 우선적으로 해보는데, 그럴 때 마다 공부가 더 더 더 더 더 더어어어어어 많이 필요하다고 느끼게 되네요. 

 

오늘도 지난 저의 게으름을 반성하며 내일 출근 준비를 하도록 하게쑴다.. 총총

 

감사합니다. 새해 복 많이 받으세요. 2022년 화이팅!