A primeira questão sobre o assunto que precisamos entender é sobre a sintaxe das duas construções.
Apesar de ambas usarem a mesma palavra chave elas são completamente diferentes. Aproveitaram o nome para não ter que criar outra palavra reservada na linguagem, oque provavelmente quebraria várias códigos existentes, mas não ter usado um match
fez muita gente entender errado essa diferença.
O primeiro switch
é um açúcar sintático para if
e para todos os efeitos ele é o mesmo que um if
. O switch
tradicional não é um if
, ele é uma jump list, é uma otimização de desvio de execução baseando em uma tabela de valores possível, por isso ele é bem limitado no que pode colocar ali.
Isto é explicado em Como funciona o switch por baixo dos panos?. A linguagem é diferente, mas todas que possuem esse mecanismo da forma correta trabalham essencialmente da mesma forma.
Mas o C# foi um pouco mais esperto e conseguiu mesmo no caso do pattern matching criar uma jump list otimizada onde dá para fazer isto. E até de uma forma mais organizada do que era feito com o switch
tradicional.
É possível ver que o CIL tem instrução específica para montar o switch
e isso gerará um código mais adequado para a situação. Veja no SharpLab. O JITter será o responsável por montar o código real mais adequado para executar a necessidade. Perceba que embora o compilador não faça nada nele em si, existe a possibilidade do JITter fazer mais otimizações, por isso foi criada uma instrução no CIL. Então não podemos afirmar que o jeito mais match do switch
do C# seja claramente ineficiente, vai depender do cenário específico e da implementação do JITter.
Já o switch
tradicional é gerado pelo compilador criando a tal jump list "na mão". Veja no SharpLab..
Veja que a documentação distingue claramente a declaração switch
da expressão de match. Essa sintaxe de match foi introduzida em C# 6, e vem melhorando a cada versão.
A resposta do Leandro mostra como fazer com o match (expressão switch
) para que aceite dois valores até o C# 8 (começando no 6 obviamente). Para todos os efeitos é um if
, não há otimização específica alguma, nem pelo compilador (claro que ele faz o melhor que pode) e nem será feito depois pelo JITter. Veja no SharpLab.
Eu só não gosto muito do outro exemplo que ele montou porque gera alocações de memória desnecessária. Mas isso é colateral ao assunto que tratamos aqui.
A resposta do LINQ mostra uma outra forma de resolver o mesmo e que está disponível em C# 9 em diante. Ela é bem mais fácil de ler e escrever. Ela também gera um código diferente final podendo fazer as otimizações pelo JITter, portanto ela é bem mais interessante do que simplesmente ficar mais "bonitinho". Veja no SharpLab. Note que ele tende criar uma jump list mesmo neste caso, de uma forma possivelmente igual ou melhor que o switch
tradicional, só não há garantias pela linguagem, dependerá do JITter.
De fato se olharmos o código final JITtado na implementação usada, gera um código bem eficiente. Veja no SharpLab. Me parece mais ou menos tão eficiente quanto o switch
tradicional (olhando por cima). Mas se você precisa do máximo de otimização precisa acompanhar o resultado final, não pode confiar no compilador sempre.