我一直看到有人说异常很慢，但我从未见过任何证据。因此，我不会询问它们是否存在，而是询问异常是如何在场景背后起作用的，因此我可以决定何时使用它们以及它们是否很慢。
据我所知，异常与做一堆返回是一回事，但它也会检查何时需要停止返回。它如何检查何时停止？我正在猜测并说有一个第二个堆栈，其中包含异常类型和堆栈位置然后返回直到它到达那里。我也猜测堆栈触摸的唯一时间是抛出和每次尝试/捕获。使用返回代码实现类似行为的AFAICT将花费相同的时间。但这是一个猜测，所以我想知道。
例外如何真正起作用？
答案 0 :(得分：103)
我没有猜测，而是决定用一小段C ++代码和一些旧的Linux安装来实际查看生成的代码。
class MyException
{
public:
MyException() { }
~MyException() { }
};
void my_throwing_function(bool throwit)
{
if (throwit)
throw MyException();
}
void another_function();
void log(unsigned count);
void my_catching_function()
{
log(0);
try
{
log(1);
another_function();
log(2);
}
catch (const MyException& e)
{
log(3);
}
log(4);
}
我用g++ -m32 -W -Wall -O3 -save-temps -c编译它，并查看生成的程序集文件。
.file "foo.cpp"
.section .text._ZN11MyExceptionD1Ev,"axG",@progbits,_ZN11MyExceptionD1Ev,comdat
.align 2
.p2align 4,,15
.weak _ZN11MyExceptionD1Ev
.type _ZN11MyExceptionD1Ev, @function
_ZN11MyExceptionD1Ev:
.LFB7:
pushl %ebp
.LCFI0:
movl %esp, %ebp
.LCFI1:
popl %ebp
ret
.LFE7:
.size _ZN11MyExceptionD1Ev, .-_ZN11MyExceptionD1Ev
_ZN11MyExceptionD1Ev是MyException::~MyException()，因此编译器决定它需要析构函数的非内联副本。
.globl __gxx_personality_v0
.globl _Unwind_Resume
.text
.align 2
.p2align 4,,15
.globl _Z20my_catching_functionv
.type _Z20my_catching_functionv, @function
_Z20my_catching_functionv:
.LFB9:
pushl %ebp
.LCFI2:
movl %esp, %ebp
.LCFI3:
pushl %ebx
.LCFI4:
subl $20, %esp
.LCFI5:
movl $0, (%esp)
.LEHB0:
call _Z3logj
.LEHE0:
movl $1, (%esp)
.LEHB1:
call _Z3logj
call _Z16another_functionv
movl $2, (%esp)
call _Z3logj
.LEHE1:
.L5:
movl $4, (%esp)
.LEHB2:
call _Z3logj
addl $20, %esp
popl %ebx
popl %ebp
ret
.L12:
subl $1, %edx
movl %eax, %ebx
je .L16
.L14:
movl %ebx, (%esp)
call _Unwind_Resume
.LEHE2:
.L16:
.L6:
movl %eax, (%esp)
call __cxa_begin_catch
movl $3, (%esp)
.LEHB3:
call _Z3logj
.LEHE3:
call __cxa_end_catch
.p2align 4,,3
jmp .L5
.L11:
.L8:
movl %eax, %ebx
.p2align 4,,6
call __cxa_end_catch
.p2align 4,,6
jmp .L14
.LFE9:
.size _Z20my_catching_functionv, .-_Z20my_catching_functionv
.section .gcc_except_table,"a",@progbits
.align 4
.LLSDA9:
.byte 0xff
.byte 0x0
.uleb128 .LLSDATT9-.LLSDATTD9
.LLSDATTD9:
.byte 0x1
.uleb128 .LLSDACSE9-.LLSDACSB9
.LLSDACSB9:
.uleb128 .LEHB0-.LFB9
.uleb128 .LEHE0-.LEHB0
.uleb128 0x0
.uleb128 0x0
.uleb128 .LEHB1-.LFB9
.uleb128 .LEHE1-.LEHB1
.uleb128 .L12-.LFB9
.uleb128 0x1
.uleb128 .LEHB2-.LFB9
.uleb128 .LEHE2-.LEHB2
.uleb128 0x0
.uleb128 0x0
.uleb128 .LEHB3-.LFB9
.uleb128 .LEHE3-.LEHB3
.uleb128 .L11-.LFB9
.uleb128 0x0
.LLSDACSE9:
.byte 0x1
.byte 0x0
.align 4
.long _ZTI11MyException
.LLSDATT9:
惊喜！普通代码路径上根本没有额外的指令。编译器生成额外的外部修复代码块，通过函数末尾的表引用（实际上放在可执行文件的单独部分）。所有工作都是由标准库在幕后完成的，基于这些表格（_ZTI11MyException为typeinfo for MyException）。
好的，这对我来说实际上并不令人意外，我已经知道这个编译器是如何做到的。继续汇编输出：
.text
.align 2
.p2align 4,,15
.globl _Z20my_throwing_functionb
.type _Z20my_throwing_functionb, @function
_Z20my_throwing_functionb:
.LFB8:
pushl %ebp
.LCFI6:
movl %esp, %ebp
.LCFI7:
subl $24, %esp
.LCFI8:
cmpb $0, 8(%ebp)
jne .L21
leave
ret
.L21:
movl $1, (%esp)
call __cxa_allocate_exception
movl $_ZN11MyExceptionD1Ev, 8(%esp)
movl $_ZTI11MyException, 4(%esp)
movl %eax, (%esp)
call __cxa_throw
.LFE8:
.size _Z20my_throwing_functionb, .-_Z20my_throwing_functionb
这里我们看到抛出异常的代码。虽然没有额外的开销只是因为可能抛出异常，但实际上抛出和捕获异常显然有很多开销。其中大部分隐藏在__cxa_throw内，必须：
将其与简单返回值的成本进行比较，您就会明白为什么异常只应用于特殊回报。
完成，组装文件的其余部分：
.weak _ZTI11MyException
.section .rodata._ZTI11MyException,"aG",@progbits,_ZTI11MyException,comdat
.align 4
.type _ZTI11MyException, @object
.size _ZTI11MyException, 8
_ZTI11MyException:
.long _ZTVN10__cxxabiv117__class_type_infoE+8
.long _ZTS11MyException
.weak _ZTS11MyException
.section .rodata._ZTS11MyException,"aG",@progbits,_ZTS11MyException,comdat
.type _ZTS11MyException, @object
.size _ZTS11MyException, 14
_ZTS11MyException:
.string "11MyException"
typeinfo数据。
.section .eh_frame,"a",@progbits
.Lframe1:
.long .LECIE1-.LSCIE1
.LSCIE1:
.long 0x0
.byte 0x1
.string "zPL"
.uleb128 0x1
.sleb128 -4
.byte 0x8
.uleb128 0x6
.byte 0x0
.long __gxx_personality_v0
.byte 0x0
.byte 0xc
.uleb128 0x4
.uleb128 0x4
.byte 0x88
.uleb128 0x1
.align 4
.LECIE1:
.LSFDE3:
.long .LEFDE3-.LASFDE3
.LASFDE3:
.long .LASFDE3-.Lframe1
.long .LFB9
.long .LFE9-.LFB9
.uleb128 0x4
.long .LLSDA9
.byte 0x4
.long .LCFI2-.LFB9
.byte 0xe
.uleb128 0x8
.byte 0x85
.uleb128 0x2
.byte 0x4
.long .LCFI3-.LCFI2
.byte 0xd
.uleb128 0x5
.byte 0x4
.long .LCFI5-.LCFI3
.byte 0x83
.uleb128 0x3
.align 4
.LEFDE3:
.LSFDE5:
.long .LEFDE5-.LASFDE5
.LASFDE5:
.long .LASFDE5-.Lframe1
.long .LFB8
.long .LFE8-.LFB8
.uleb128 0x4
.long 0x0
.byte 0x4
.long .LCFI6-.LFB8
.byte 0xe
.uleb128 0x8
.byte 0x85
.uleb128 0x2
.byte 0x4
.long .LCFI7-.LCFI6
.byte 0xd
.uleb128 0x5
.align 4
.LEFDE5:
.ident "GCC: (GNU) 4.1.2 (Ubuntu 4.1.2-0ubuntu4)"
.section .note.GNU-stack,"",@progbits
更多的异常处理表和各种额外信息。
所以，结论，至少对于Linux上的GCC：成本是额外的空间（对于处理程序和表）是否抛出异常，加上解析表和执行处理程序的额外成本，当异常是抛出。如果您使用异常而不是错误代码，并且错误很少，则可以更快，因为您不再需要测试错误的开销。
如果您需要更多信息，特别是所有__cxa_函数的功能，请参阅它们的原始规范：
答案 1 :(得分：13)
过去的例外情况在过去是是真的 在大多数现代编译器中，这不再成立。
注意：仅仅因为我们有异常并不意味着我们也不会使用错误代码。当可以在本地处理错误时使用错误代码。当错误需要更多上下文进行更正时，使用异常：我在这里更加雄辩地写了它：What are the principles guiding your exception handling policy?
当没有使用异常时，异常处理代码的成本几乎为零。
当抛出异常时，会完成一些工作 但是你必须将它与返回错误代码的成本进行比较，并将它们一直检查到可以处理错误的位置。写入和维护都比较耗时。
新手还有一个问题：
虽然异常对象应该很小，但有些人会在其中放入大量内容。然后，您需要复制异常对象的成本。解决方案有两个方面：
在我看来，我敢打赌，具有异常的相同代码要么更高效，要么至少与没有异常的代码相当（但是有所有额外的代码来检查函数错误结果）。记住，你没有得到任何免费的东西，编译器会生成你应该首先编写的代码来检查错误代码（通常编译器比人类更有效）。
答案 2 :(得分：12)
有许多方法可以实现异常，但通常它们将依赖于操作系统的一些底层支持。在Windows上，这是结构化的异常处理机制。
对代码项目的详细信息进行了不错的讨论：How a C++ compiler implements exception handling
出现异常的开销是因为编译器必须生成代码以跟踪在每个堆栈帧（或更精确的范围）中必须销毁哪些对象（如果异常传播出该范围）。如果一个函数在堆栈上没有需要调用析构函数的局部变量，那么在异常处理时它不会有性能损失。
使用返回代码一次只能展开堆栈的单个级别，而如果在中间堆栈帧中没有任何内容，则异常处理机制可以在一次操作中进一步向下跳转。
答案 3 :(得分：6)
Matt Pietrek写了一篇关于Win32 Structured Exception Handling的精彩文章。虽然这篇文章最初是在1997年编写的，但它今天仍然适用（但当然只适用于Windows）。
答案 4 :(得分：5)
This article检查了这个问题，并且基本上发现在实践中存在异常的运行时成本，尽管如果不抛出异常，成本相当低。好文章，推荐。
答案 5 :(得分：2)
我的一位朋友写了几年前Visual C ++如何处理异常。
答案 6 :(得分：1)
所有好的答案。
另外，请考虑调试代码更容易，这些代码在方法顶部执行“if checks”作为门，而不是允许代码抛出异常。
我的座右铭是编写有效的代码很容易。最重要的是为下一个查看它的人编写代码。在某些情况下，这是你在9个月内，你不想诅咒你的名字！