Was sind die wahren Kosten von Ausnahmen in C: Erkundung der versteckten Auswirkungen auf die Leistung?

Ausnahmen in C: Eine Analyse hinter den Kulissen

Einführung

Trotz zahlreicher Behauptungen über die potenzielle Langsamkeit von Ausnahmen lassen keine eindeutigen Beweise zu. Ziel dieses Artikels ist es, das Innenleben von Ausnahmen in C zu entmystifizieren, um Erkenntnisse für deren effektive Nutzung und Bewertung ihrer Auswirkungen auf die Leistung zu liefern.

Eintauchen in die Ausnahmebehandlung

Im Gegensatz zu Nach allgemeiner Meinung verursachen Ausnahmen grundsätzlich keinen nennenswerten Overhead auf dem normalen Codepfad. Stattdessen generiert der Compiler geschickt Out-of-Line-Korrekturcodeblöcke, die in separaten Tabellen gespeichert sind. Diese Tabellen leiten den Ausnahmebehandlungsprozess durch die Funktionen der Standardbibliothek, die Schritte wie die folgenden verarbeiten:

• Stapelabwicklung zum entsprechenden Ausnahmehandler
• Speicherort passender Ausnahmehandler
• Ausführung des gewählten Handlers

Auslösen einer Ausnahme Schritt für Schritt

Der Prozess des Auslösens einer Ausnahme umfasst mehrere Schlüsselaktionen:

• Aufrufen von __cxa_allocate_Exception, um Speicher für das Ausnahmeobjekt zu reservieren
• Initialisieren des Ausnahmeobjekts mit seinem Typ und relevanten Daten
• Verwenden von __cxa_throw zum Auslösen des Ausnahmebehandlungsmechanismus
• Dies Funktion initiiert das Abwickeln des Stapels und die Suche nach dem richtigen Handler

Entwirrung der wahren Kosten von Ausnahmen

Während Ausnahmen unter normalen Umständen keinen direkten Overhead verursachen, sind ihre Die Verwendung kann beim Auslösen und Erfassen einer Ausnahme zu Leistungseinbußen führen. Wenn eine Ausnahme ausgelöst wird, fallen für die Laufzeit die folgenden Kosten an:

• Tabellenanalyse und Handlerausführung
• Stack-Abwickeln zum richtigen Ausnahmehandler

Fazit

Der mit Ausnahmen in C verbundene Overhead ergibt sich hauptsächlich aus den Prozessen zum Auslösen und Abfangen von Ausnahmen. Durch die Verwendung von Ausnahmen für echte Ausnahmesituationen anstelle der routinemäßigen Fehlerbehandlung ist es jedoch möglich, deren Auswirkungen zu minimieren. In Szenarien, in denen Fehler selten auftreten, kann das Fehlen einer expliziten Fehlerprüfung tatsächlich zu einer verbesserten Leistung führen.

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