Sind C-Ausnahmen wirklich langsam: Eine Leistungsanalyse?

Die Langsamkeit von C-Ausnahmen

Es wurde behauptet, dass Ausnahmen in C extrem langsam sind. Während dies in früheren Versionen der Sprache der Fall war, ist dies bei modernen Implementierungen nicht mehr der Fall.

Das Zero-Cost-Modell

Heute das primäre Ausnahmemodell in C ist das Nullkostenmodell. Dieses Modell verwendet eine Seitentabelle, die Punkte, an denen Ausnahmen ausgelöst werden können, einer Liste von Handlern zuordnet. Wenn eine Ausnahme ausgelöst wird, wird die Seitentabelle konsultiert, um den geeigneten Handler zu ermitteln.

Kostenvergleich

Im Vergleich zur traditionellen „Wenn“-Fehlerstrategie ist die Null- Kostenmodell:

• Hat keine Auswirkungen auf die Leistung, wenn keine Ausnahmen auftreten
• Kosten ungefähr 10–20 Mal mehr als eine „Wenn“-Prüfung beim Auftreten einer Ausnahme

Die Kosten für Ausnahmen sind jedoch nicht ganz eindeutig. Die Seitentabelle kann Cache-Fehler verursachen und den Abrufvorgang verlangsamen. Darüber hinaus erfordert die Identifizierung des richtigen Handlers RTTI-Operationen, die rechenintensiv sein können.

Auswirkungen auf die Leistung

Trotz dieser potenziellen Engpässe sind Ausnahmen im Allgemeinen schneller als explizite Fehlerprüfungen in den meisten Fällen. Sie befreien Programmierer von der Last, Schutzvorrichtungen einzurichten und explizit nach Ausnahmen zu suchen.

Überlegungen zur Verwendung von Ausnahmen

Außerdem können Ausnahmen die Lesbarkeit und Wartbarkeit des Codes verbessern, ihre Verwendung sollte dies jedoch sein sorgfältig überlegt. Ausnahmen sollten verwendet werden, wenn der Aufrufer den Fehler nicht direkt behandeln kann oder möchte und ihn lieber weiter unten im Aufrufstapel verschieben möchte.

In Situationen, in denen die Leistung kritisch ist, können sich Programmierer für explizite Fehlerprüfungen entscheiden. Ausnahmen bleiben jedoch ein wertvolles Instrument zur effektiven Fehlerverwaltung, wenn Lesbarkeit und Wartbarkeit Priorität haben.

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