Wie funktionieren Ausnahmen in C: Implementierungsdetails hinter den Kulissen?

Wie funktionieren Ausnahmen (hinter den Kulissen) in C

Ausnahmen bieten eine Möglichkeit, Fehler und unerwartetes Verhalten während der Programmausführung zu verwalten. Während ihre Wirksamkeit oft diskutiert wurde, können die Implementierungsdetails von Ausnahmen Aufschluss über ihre Auswirkungen auf die Leistung geben.

In C werden Ausnahmen normalerweise mithilfe von drei Schlüsselkomponenten implementiert: einem Throw-Ausdruck, einem Unwind und einer Catch-Anweisung .

Ausdruck auslösen:

• Wenn eine Ausnahme ausgelöst wird, löst sie eine Folge von Ereignissen aus, die ein Abwickeln des Aufrufstapels beinhaltet.
• Der Throw-Ausdruck erstellt ein Ausnahmeobjekt und übergibt es an die C-Laufzeitbibliothek (CRT).
• Die CRT wickelt dann den Stapel ab und sucht nach einer geeigneten Catch-Anweisung.

Abwickeln:

• Der Abwickelvorgang umfasst das Erhöhen des Aufrufstapels und die Suche nach registrierten Ausnahmehandlern.
• Dies geschieht durch die Untersuchung der vom Compiler generierten Ausnahmetabellen und in den Code des Programms eingebettet.
• Die Tabellen enthalten Informationen über mögliche Wurfpunkte und die entsprechenden Fangblöcke.

Catch Statement:

• Wenn eine passende Catch-Anweisung gefunden wird, wird der entsprechende Catch-Block ausgeführt.
• Das Ausnahmeobjekt wird an den Catch-Block übergeben, der den Fehler oder die Ausnahmebedingung behandelt.
• Wenn Wenn keine Catch-Anweisung gefunden wird, wird das Programm beendet.

Kosten von Ausnahmen:

Ausnahmen führen zu einem Overhead, der Folgendes umfasst:

• Zusätzlicher Code: Ausnahmetabellen und Verarbeitungscode werden vom Compiler generiert.
• Speicherplatzaufwand: Die Tabellen und Ausnahmeobjekte belegen Speicherplatz.
• Laufzeitaufwand:Die Abwicklungs- und Fangprozesse verursachen Zeitkosten.

Wann Ausnahmen zu verwenden sind:

While-Ausnahmen Obwohl sie eine bequeme Möglichkeit bieten, mit Fehlern umzugehen, ist es wichtig, sie mit Vorsicht zu verwenden. Sie sollten in erster Linie für Ausnahmesituationen verwendet werden, in denen die Rückgabe von Fehlercodes oder die Verwendung herkömmlicher Logik unpraktisch oder ineffizient wäre.

Fazit:

Ausnahmen in C werden über Wurfausdrücke implementiert , Abwicklungsmechanismen und Catch-Anweisungen. Obwohl sie mit einem gewissen Mehraufwand verbunden sind, können sie in bestimmten Szenarien die Fehlerbehandlung vereinfachen. Es ist jedoch wichtig, die Auswirkungen auf die Leistung zu verstehen und Ausnahmen mit Bedacht einzusetzen.

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