Sind C-Ausnahmen in C 98 wirklich langsam: Mythos oder Realität?

Ausnahmen in C: Ein Mythos oder eine Realität?

Es wird allgemein angenommen, dass Ausnahmen in C notorisch langsam sind. Gilt dies jedoch immer noch im Kontext von C 98?

Das Zero-Cost-Modell

Das derzeit in C verwendete Ausnahmebehandlungsmodell ist das Zero-Cost-Modell . Dieses Modell geht auf die von Andrei Alexandrescu geäußerten Bedenken ein, indem es einen effizienteren Ansatz bietet.

Das Zero-Cost-Modell basiert auf dem Prinzip von Beistelltischen. Anstatt Schutzvorrichtungen und explizite Ausnahmeprüfungen einzurichten, generiert der Compiler eine Tabelle, die potenzielle Ausnahmepunkte Handlern zuordnet. Dies bedeutet, dass Ausnahmen ausgelöst werden können, ohne dass es zu einer Leistungseinbuße während des normalen Betriebs kommt.

Kosten für außergewöhnliche Pfade

Es fallen jedoch Leistungseinbußen an, wenn eine Ausnahme auftritt. Im Vergleich zur herkömmlichen „Wenn (Fehler)“-Strategie kann das Zero-Cost-Modell 10–20 Mal langsamer sein. Diese Kosten resultieren aus Cache-Fehlern beim Seitentabellenabruf und RTTI-Vorgängen zur Handlerbestimmung.

Lesbarkeit vs. Leistung

Während Ausnahmen einen leichten Einfluss auf die Leistung haben können Bei außergewöhnlichen Pfaden sollten ihre Gesamtvorteile in Bezug auf Lesbarkeit und einfache Fehlerbehandlung im Vordergrund stehen. Lesbarer Code fördert die Wartbarkeit und verringert das Risiko von Fehlern.

Außergewöhnliche Behandlungspraktiken

Ausnahmen sollten verwendet werden, wenn der Aufrufer nicht in der Lage oder nicht bereit ist, Fehler lokal zu behandeln. In dieser Situation ermöglichen Ausnahmen die Ausbreitung von Fehlern im Aufrufstapel, sodass ein Handler auf höherer Ebene das Problem beheben kann.

In bestimmten Fällen können explizite Fehlerprüfungen vorzuziehen sein. Beispielsweise sollte „map::find“ keinen „checked_ptr“ auslösen, sondern zurückgeben, der bei der Dereferenzierung eine Ausnahme auslöst, wenn sein Wert null ist. Dieser Ansatz ermöglicht es dem Aufrufer, zwischen expliziten Prüfungen und Ausnahmebehandlung zu wählen.

Letztendlich sollte die Wahl zwischen Ausnahmen und expliziten Fehlerprüfungen von Designüberlegungen und dem spezifischen Kontext des Codes geleitet werden.

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