Switch文

switch文（スイッチぶん、）とは、プログラミング言語において、ある式の値に応じて多分岐を行なう文である。最適化の仕方にも左右されるが、場合によってはテーブルジャンプなどに展開されることで、条件判断を繰り返すif文よりも効率的に実行されることがある。言語によっては、値を返す式として記述できるものもある。また、検査対象の式のランタイム型（実行時型情報）に応じて分岐するような、複雑なパターンマッチングの機能を持つ言語もある。

 言語ごとの構文 

 C言語 
構文は以下の通り。
switch (制御式) {
case 値1:
 文
 文
 ………
 break;
case 値2:
 文
 文
 ………
 break;
default:
 文
}
上記の「case」ラベルはいくつでも記述することができる。caseラベルの「値」はコンパイル時に決まる整定数式 (integer constant expression) である必要がある。

この文は次のような手順で実行される。
制御式を評価し、整数値を得る。
その整数値がどれかのcaseで指定された値であるなら、そのcaseに引き続く文に飛ぶ。
どのcaseでも指定されていなければ、defaultに引き続く文に飛ぶ。
もしdefaultが記述されていなければ、何も実行せずにswitch文を抜ける。

 フォールスルー 
ここで注意しなければならないのが、caseはラベルに過ぎず、そのcaseより前からの実行から、そこでswitch文を抜けさせる働きはない点である（一般的には、次のcaseがあらわれる直前にbreak文を置く）。このルールはフォールスルー (fall through) と言い、制御の流れが合流する動作をさせたい場合に便利であるが、一方でbreak文の書き忘れによるバグ、ループを抜けるbreakと取り違える誤読によるバグなど、バグの温床として問題視されてきた。

そのためlintでは、意図的にフォールスルーしていることを示す/* FALLTHROUGH */などのコメントが記述されていない限り警告を出す。また、Cに類似した構文を採用した言語でも、C#のように対策（後述）した言語仕様にされていることがある。

上記の例は、if文を羅列することで同様の動作を実現することができる。なおif文では比較対象の「値」が整定数式である必要がない点においてswitch文よりも柔軟である。
_tmp_ = 制御式;
if (_tmp_ == 値1) {
 文
}
else if (_tmp_ == 値2) {
 文
}

………

else {
 文
}

defaultは最後に記述される場合が多いが、必ずしも最後である必要はない。

switchによる分岐は以下のようにdo-while文と組み合わせることも可能である。
switch (count)
{
 default: do { printf("%d\n", count); count++;
 case 0: printf("%d\n", count); count++;
 case 1: printf("%d\n", count); count++;
 case 2: printf("%d\n", count); count++;
 } while (count);
}
例えばDuff's deviceではそのような使われ方をしている。

 C# 
C#でのswitch文はC言語と似たような見た目であるが、フォールスルーについての挙動は異なる。

switch (式)
{
case 0:
case 1:
 // 式が0か1の時に実行
 System.Console.WriteLine("Case 0 or 1.");
 return 1;

case 2:
 System.Console.WriteLine("Case 2.");
 goto case 3: // case 3も実行

case 3:
 System.Console.WriteLine("Case 3.");
 break;

default:
 System.Console.WriteLine("Default.");
 break; // ここのbreakも省略不可
}

C#では、caseラベルは文に付属する扱いとなるが、1つの文に複数のcaseラベルを付けることができる。また、C言語のようなフォールスルーは禁止されており、次のcaseラベル付きの文、あるいはswitchブロックの末端に、通常の制御フローで到達してはならない。すなわち、breakでswitchを抜ける、returnで関数ごと抜ける、例外を投げる、無限ループしてそれ以上進まない、goto caseするなどの書き方が必要となる。goto caseにより、C言語ではフォールスルーを使って書くことができた、制御の合流を書くことができる。

CやC++では、switch文の制御式には整数型の式、またcaseラベルには整定数式しか使用できないのに対し、C#ではそれぞれ文字列型および文字列リテラルも使用できる。また、整数型あるいは整数型に準ずる値型のnull許容型System.Nullableも使用することができる。

C# 7.0以降では型switchを使用できる。
// C# 7.0以降
switch (obj)
{
 case int num when num < 0:
 Console.WriteLine($"objは負の32bit整数{num}です。");
 break;
 case string str when str.StartsWith("H"):
 Console.WriteLine($"objはHから始まる文字列{str}です。");
 break;
 case string str:
 Console.WriteLine($"objは文字列{str}です。");
 break;
 default:
 Console.WriteLine("objは想定外の型あるいは値です。");
 break;
}

 Go 
Goでは、caseに複数の値を指定できる。次のcaseの直前にfallthrough文を置くとフォールスルーになる。

 PHP 
PHPでは、C#と同様、文字列にも、switch文が適用できる。
switch (str) {
 case "ABC":
 文A;
 break;
 case "XYZ":
 文B;
 break;
 case "123":
 文C;
 break;
 default:
 文D;
 break;
}
PHPのswitch文においては、比較が===演算子ではなく==演算子で行われる。そのため、曖昧一致に起因し、開発者が予期しない動作となる場合がある。

 BASIC 
 
構造化されたBASICでは、Select Caseステートメントが存在することが多い。このステートメントでは、文字列または整数を対象にできる。
Select Case str
 Case "ABC"
 文A
 Case "XYZ"
 文B
 Case "123"
 文C
 Case Else
 文D
End Select

Select Case age
 Case Is < 20
 文A
 Case 20 To 29
 文B
 Case 30,50,70 'Caseに複数の値を指定することができる
 文C
 Case Else
 文D
End Select

Cなどと違い、各Caseはラベルではなく、Selectステートメントはフォールスルーでない。

 Perl 
Perlでは、perl-5.8以降からuse Switchとした上でswitch case文が使えるようになった。それ以前のバージョンのperlに関しては、Perl付属文章perlsynドキュメントのBasic BLOCKs and Switch Statementsの節に書式の例が書かれている。

 Ruby 
Rubyでは、case式により同様の多分岐ができる。フォールスルーはない。ラベルとして置いたものと条件値は===演算子で比較されるため、これをオーバーロードすることでクラスに応じた一致判定を行うことができる。Ruby自体のクラスライブラリ内でも、正規表現の一致判定、範囲オブジェクトでの範囲内かどうかの判定、オブジェクトがあるクラスに属するかの判定など、各種の定義がなされている。

 Mediawiki 
Mediawiki系のTemplateにおいては、ParserFunctionsを用いて多分岐をおこなうことができる。一対一の分岐処理の他、複数の値に対して同一の処理を定義する一種のフォールスルーも実現できる。しかし、CやC#といった言語でのreturn文やbreak文が無い。そのため処理の途中でSwitch文を抜けるにはif等の条件文で処理を囲み、実行させないよう制御する必要がある。

詳細については、Help:条件文#switchの項を参照の事。

 表計算ソフトウェア 
多くの表計算ソフトウェアでは、CHOOSE関数の拡張としてSWITCH関数が利用できる。

例えばMicrosoft Excel 2019以降（Office 365含む）、LibreOffice Calc 5.2以降、Google スプレッドシートでサポートされている。指定可能なケースと結果値のペアの上限は環境によって異なるが、概ね以下のような構文である。

 SWITCH(式, ケース1, 結果値1[, ケース2, 結果値2, ...][, 既定の結果値])

式検査される任意の有効な値。ケース式に対して比較されるケース。結果値ケースが式と一致したときに返される値。既定の結果値最後のパラメータとして指定される省略可能な値で、いずれのケースも式と一致しなかった場合に返される。

もし式がどのケースとも一致せず、さらに既定の結果値が与えられていない場合、#N/Aのエラーが返却される。

 条件式ベースで使う 
RubyやSQLでは、switchに相当する文の後の式が必須ではなく、省略した場合はwhenとして書かれた式のうち、最初に真となるところを実行するようになる。PHPやJavaScriptなど、caseの式が定数である必要性がない言語の場合、switch(true)と書くことで同様の動作を実現できる。