不是每一個switch語句都需要一個default

為什么需要default

給每一個swith加上default分支，一直是一個推薦的實踐。在以下三種場景下都建議使用default分支。

• 場景一
  在switch語句中，前面的case是特殊的處理，default分支里是默認實現。在這種情況下，default分支恰好契合了default的語義。譬如：

void bar(WeekDay day) {
    switch (day)
        case SATURDAY: {
            //something
            break;
        }
        case SUNDAY: {
            //something else
            break;
        }
        default: {
            //working day, default case
            break;
        }
    }
}

• 場景二
  利用default分支來捕獲設計中沒有考慮到的異常的值，譬如：

void foo(int type) {
    switch(type) {
        case 1: {
            //something
            break;
        }
        case 2: {
            //something else
            break;
        }
        default: {
            // unknown type!
            // error-handling
            break;
        }
    }
}

• 場景三
  default分支里不需要做任何處理。default在這里提醒讀者，這種情況已經考慮到了，只是沒有什么語句需要執行。

switch(keystroke) {
    case 'w': {
        // move up
        break;
    }
    case 'a': {
        // move left
        break;
    }
    case 's': {
        // move down
        break;
    }
    case 'd': {
        // move right
        break;
    }
    default: {
        //nothing
        break;
    }
}

default分支引入dead code

而在某些場景下case分支已經窮舉了所有的可能，default分支引入的是一段永遠不會被運行到的死代碼。每一行代碼讀增加了閱讀、維護的成本，良好的編程實踐一直要求我們盡量刪除死代碼。這種場景下default分支是否應該刪除呢？考量下面兩個例子：

例1

int flag = value > 1000 ? 1 : 0;
switch(flag) {
    case 0: {
        //something
        break;
    }
    case 1: {
        //something else
        break;
    }
    default: {
        //for sanity, never reach here
        break;
    }
}

可以很容易地發現default分支永遠不會被執行。default分支的唯一作用類似于注釋，表示前面的case確實已經窮舉了所有的可能。在這種情況下是否定義default分支，取決于強迫癥的嚴重程度，加或是不加沒有太大分別，關鍵在于制訂統一的規則然后嚴格地執行。

例 2

enum Colour {
    RED,
    WHITE
};
void test(const Colour& colour) {
    switch(colour) {
        case RED: {
            //something
            break;
        }
        case WHITE: {
            //something else
            break;
        }
        default: {
            //nothing
            break;
        }
    }
}

這個例子里，default分支里邏輯是不是死代碼呢？目前看是的，但當某一天Colour的定義發生了變化增加了其他定義，default里的邏輯就不再是死代碼。
這個例子可以歸為場景2，利用default分支來捕獲設計中沒有考慮到的異常的值。在default分支中增加錯誤處理邏輯，一旦進入該分支就說明出現了意料之外的值，需要對程序做修復。

不需要default的場景

至此，我們都在討論為什么需要default，那么什么時候不需要default呢？參考某司的編程規范：

Avoid default case (but set a default value before switch/case) for switch/case on all values of an enum (N/A if not on all values) to detect missing cases by compilation.

這條規范要表達的意思是，如果switch里的變量類型是枚舉類型，不要加default分支。如果漏掉了針對某個枚舉值的分支，在沒有default分支的情況下，會有編譯告警。

測試結果

在mac os + clang及Linux + gcc的環境下，如果定義了default分支，編譯通過。如果不定義default分支，會產生編譯告警。

Paste_Image.png

結論

在使用枚舉值作為switch的參數時，如果漏掉了對某個值的處理，不加default 分支時會產生編譯告警，可以快速發現潛在的問題。而定義default分支并在default分支中添加錯誤處理的方式，需要在運行時才有可能發現錯誤。只有當用漏掉處理的值作為參數來觸發switch邏輯時問題才會暴露。
基于此，建議在使用枚舉值作為switch的參數，并且需要窮舉所有枚舉值時不要定義default分支。