C ++返回值与异常性能

Question

在某些地方，我已经读到现代英特尔处理器具有用于实现异常的低级硬件，并且大多数编译器都利用它，因为异常变得比使用变量返回结果状态更快。

这是真的吗？就返回状态/响应状态而言，是否比变量更快？阅读堆栈溢出的主题似乎与此相矛盾。

谢谢

Answer 1

请注意术语“异常处理程序”存在歧义。我相信你会在谈论异常时发现硬件人员意味着：

1. 硬件中断，又称信号，其处理程序有时称为异常处理程序（请参阅http://pages.cs.wisc.edu/~smoler/x86text/lect.notes/interrupts.html）
2. 机器检查异常，如果硬件出现问题则停止计算机（参见http://en.wikipedia.org/wiki/Machine_Check_Exception）

这些都与C ++的异常处理工具无关。

作为一个反例，我至少有一个轶事数据点，其中异常比返回代码慢：这在英特尔硬件上是正常的，但是使用gcc 2.95和一组非常大的异常表代码，是在第一次抛出异常时构建的。随后的例外很快，但到那时通常会造成损害。不可否认，gcc 2.95非常古老，但它应该足以提醒您对C ++异常处理的速度进行概括，即使在英特尔硬件上也是如此。

Answer 2

我不知道你在哪里读到这个，但肯定是不正确的。没有任何硬件设计师可以使特殊情况（根据定义不常见）比正常情况更快。另请注意，根据TIOBE最流行的系统语言，C甚至不支持异常。对于一种语言的异常处理来说，处理器的优化程度似乎非常不可能，因为它们的实现在编译器中甚至都没有标准化。

即使异常更快，你仍然不应该在预期目的之外使用它们，以免让世界上其他程序员感到困惑。

Answer 3

没有。没有什么比将变量固定到寄存器更快。即使有明确的硬件支持，异常仍然需要内存访问等。

C ++异常在大多数情况下都不能以这种方式实现，因为c ++需要展开堆栈并破坏对象。

Answer 4

答案在技术上是正确的，但高度误导。

问题的核心是观察异常是例外的。他们通常不会发生。返回错误代码时不是这种情况。即使没有错误，也会始终发生这种情况。在这种情况下，该函数仍然必须返回0，true或-1，或...

现在这意味着CPU和编译器可以专门优化异常失败的函数。但重要的是要实现他们优化的，这就是非失败，非例外情况 - 以特殊情况为代价。

一旦我们意识到这一点，我们就可以看看编译器和CPU如何优化这种情况。一种常见的方法是将异常代码与普通代码分开。因此，该代码通常不会在CPU缓存中结束，因此可以包含更多有用的代码。实际上，异常代码可能根本不会在RAM中结束，而是保留在磁盘上。

另一种支持机制是CPU分支预测器。它会记住导致异常代码的分支通常不会被采用，因此预测下次它们也不会被采用。编译器甚至可以将其作为提示。但是，这个提示功能已经放弃了英特尔奔腾4;现代CPU预测分支很好。

Answer 5

即使它们更快，也不应将它们用于除特殊条件之外的任何其他事物。如果你滥用它们，你的程序就更难调试了。在gdb中，你可以做一个'catch throw'并轻松找出你的程序出错的地方并抛出异常，但是如果你在常规处理过程中抛出异常则不行。

Answer 6

您的问题有点不清楚，因为实施例外的含义涵盖三件事：

• 输入try块。这个 可以没有成本，但往往会使throw更加昂贵。有a more specific question about this on SO。
• 执行throw。有a more specific question about this on SO。
• 展开堆栈以从throw转到catch，并将错误处理代码（在catch中）加载到CPU缓存中。您应该忽略此费用，因为如果使用状态代码而不是例外，则必须支付此费用。