Fallunterscheidung

Eine Fallunterscheidung ist eine häufig in Programmiersprachen implementierte Kontrollstruktur. Sie dient dazu, das Notieren von verschiedenen bedingten Anweisungen zu erleichtern. Dabei springt der Programmfluss vom Kopf der Fallunterscheidung zu einem spezifizierten Fall und setzt von da an die Ausführung fort.

In Java wird eine Fallunterscheidung durch das Schlüsselwort switch für den Kopf der Fallunterscheidung und case für die einzelnen Fälle deklariert. Da ein Fall nur eine Sprungmarke für den Programmfluss ist und keine sonstige Programmflusskontrolle vorgenommen wird, ist es speziell in diesen sogenannten switch-case Anweisungsblöcken notwendig, mit der break Anweisung manuell aus der Fallunterscheidung herauszuspringen, wenn man einen Fall abgearbeitet hat.

Syntaxdiagramm

(Aktuell noch teilweise Fehlerhaft)

Verwendung

Fallunterscheidungen werden verwendet, wenn man mehrere fest definierbare Fälle überprüfen möchte, anstatt eine Verschachtelung von bedingten Anweisungen zu verwenden. Das wichtigste dabei ist, dass nur Konstanten als Fälle verwendet werden können, man kann also zwei Variablen nicht miteinander vergleichen. Da die eintretbaren Fälle diskret voneinander zu unterscheiden sein müssen, sind nur byte, char, short, int, String und Aufzählungskonstanten erlaubt. Man kann also keine Fallunterscheidungen für die Datentypen long, float und double verwenden.

Kopf

Der Kopf besteht aus dem Schlüsselwort switch gefolgt von einem zu einem in Klammern notierten Term, über den die Fallunterscheidung getroffen werden soll.

switch(x){
   // Rumpf
}

Rumpf

Der Rumpf einer Fallunterscheidung wird durch einen Block eingeleitet. Im Rumpf können die einzelnen Fälle mit einer Sprungmarke markiert werden. Diese wird durch das Schlüsselwort case markiert, gefolgt von einem konstanten Wert, der für den entsprechenden Fall steht, und einem Doppelpunkt.

switch(x){
    case 1: //...
    case 2: //...
}

Zusätzlich kann durch das Schlüsselwort default ein Standardfall deklariert werden, der ausgeführt werden soll, wenn kein anderer Fall passt. Dieser wird entsprechend meistens am Ende der Fallunterscheidung notiert:

switch(x){
    case 1: //...
    case 2: //...
    default: //...
}

break;

Da die einzelnen case und default Schlüsselworte nur Sprungmarken repräsentieren und keine Kontrollstruktur aufbauen, würde nach Abarbeitung eines Falles der Programmfluss in die nächste Zeile wandern und ungeachtet der Sprungmarke oder des eingetretenen Falles weiter arbeiten.

switch(x){
    case 1: i++;
    case 2: i++;
    default: i++;
}

Hier würde also im Falle von x ist 1 der Wert von i drei mal erhöht werden, im Falle von x ist 2 der Wert von i zwei mal erhöht und in allen anderen Fällen der Wert von i ein mal erhöht werden. Dies ist in den meisten Fällen jedoch nicht gewünscht. Daher muss zum Ende jeder Fallbehandlung bzw. vor der Sprungmarke eines nächsten Falles eine Anweisung mit dem Schlüsselwort break verwendet werden, um aus dem Rumpfblock der Fallunterscheidung heraus zu springen.

switch(wochentag){
    case 1: System.out.println("Montag");
            break;
    case 2: System.out.println("Dienstag");
            break;
    case 3: System.out.println("Mittwoch");
            break;
    case 4: System.out.println("Donnerstag");
            break;
    case 5: System.out.println("Freitag");
            break;
    case 6: System.out.println("Samstag");
            break;
    case 7: System.out.println("Sonntag");
            break;
    default: System.out.println("Kein Wochentag");
}

Natürlich kann sich dies Eigenschaft auch zunutze gemacht werden, um mehrere Fälle mit der gleichen Routine zu behandeln:

switch(monat){
    case 1: case 2: case 3: System.out.println("Erstes Quartal");
            break;
    case 4: case 5: case 6: System.out.println("Zweites Quartal");
            break;
    case 7: case 8: case 9: System.out.println("Drittes Quartal");
            break;
    case 10: case 11: case 12: System.out.println("Viertes Quartal");
            break;
    default: System.out.println("Kein Monat");
}

Hier werden jeweils drei Fälle mit der gleichen Ausgabe behandelt, indem drei Sprungmarken die gleiche Codezeile markieren.

Beispiele

int x;
int i = 0;
[...]
switch(x){
    case 2: i+=1;
    case 3: i+=1;
            break;
    case 4: i+=1;
            break;
    default: i=10; 
}

Wenn man davon ausgeht, dass die Variable i den Wert 0 bis zur Fallunterscheidung behält, wird, wenn x den Wert 2 hat, der Wert der Variablen i 2 mal um 1 erhöht, während, wenn sie den Wert 3 oder 4 hat, dies nur ein mal ausgeführt wird. Ist der Wert von x weder 2, 3 oder 4, so erhält i den Wert 10.

Verwendete Schlüsselwörter

• switch
• case
• break