C++ 零成本异常处理与setjmp/longjmp

假设与设置恢复点相关的成本，可以优化如下循环：

while (doContinue) {
   try {
     doSomeWork ();
   }
   catch (...) {}
}

while (doContinue) {
   try {
      do {
        doSomeWork ();
      } while (doContinue);
      break;
   } catch (...) {}
}

变成这样：

while (doContinue) {
   try {
     doSomeWork ();
   }
   catch (...) {}
}

while (doContinue) {
   try {
      do {
        doSomeWork ();
      } while (doContinue);
      break;
   } catch (...) {}
}

但若平台支持零成本异常处理，那个么这种优化就并没有任何意义

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有人能告诉我零成本异常处理是如何在不同的体系结构上实现的吗？有没有一种方法可以说明编译器/代码生成器可以使用哪些底层机制在编译时决定是否这样优化。例如，如果编译器可以假设

doSomeWork（）

没有与循环相关的副作用，它是否可以为您优化它？

我认为您高估了“零成本”的含义。这是上面的说明；它的主要作用似乎是，异常和上下文处理代码是在编译时生成的，因此在执行正常进行时，在运行时没有额外的成本，这成为一种时空权衡。在您的示例中，我相信生成的“着陆垫”数量将是原来的两倍，从而增加了尺寸并减缓了异常处理。

只有在使用中的目标可用时，才能使用零成本方法。如果可用的话，它是由大多数生产质量的C++编译器使用的。否则编译器将使用

setjmp/longjmp

方法

setjmp/longjmp

的执行速度较慢

然而，即使使用了

setjmp/longjmp

方法，使用异常机制也会比检查每个函数的返回代码产生更高的性能，例如问题中的双循环优化

<> P>是将C++代码转换为汇编并分析它的唯一方法。另一种解决方案是使用

--RTS=zcx

调用

gnat

，如果

gnat

可用，则检查错误。但是这不能保证它将被C++编译器使用。 所以一般来说，如果程序大小不是一个问题，并且可以使用零成本异常，那么使用异常来处理意外情况比检查每个函数的返回代码要好得多。否则，在某些情况下，可以使用异常来优化代码

使用，但不要滥用

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附言：我最后写了一篇关于这个的文章。

零成本异常处理是否可行？我不知道，但对我来说它似乎没有完全优化编译。你可以用它来检查两种解决方案的“合理”组合。@9dan：是的，这是完全可能的。我在我的例子中在英特尔内核2中的C++代码片段中生成了汇编，在Mac OS X上用GCC 4.6进行了。在这个程序中，你可以看到没有任何开销与<代码>尝试catch < /Cord>块。抛出/捕获时总是有开销，但如果没有出现这些异常情况，则运行时的成本为零。在使用额外指令Vlad时看不到这一点，但在禁用使用C编译时可能发生的某些优化时可以看到这一点。开销很小（在实际生活中几乎无法测量）但它是存在的。我的意思是运行时零成本。不仅是LLVM，还有GCC，我相信所有其他人都在编译时为支持它的平台生成处理。这样，在输入

try

块时就不会设置恢复点。如果是这样的话，我的优化就不会在循环的每次迭代中设置恢复点。然而，在零成本的情况下，它在循环之外添加了两到三条指令。这不会减慢运行时间。但是困扰我的是如何计算C++编译器将要使用什么，StjjMP/LojJMP或者编译时生成处理代码。我无法从你的答案或文章中找出最佳的方法。如果目标允许（并且编译器使用）零成本方法，这是否意味着运行时的成本绝对为零，因此不应该使用您原来的双循环优化，因为使用单循环是可以的？@lori:抱歉，这不是一篇“深入”的文章（我不擅长写作）。如果您实际抛出异常，则帧展开会带来成本，这会导致错误的代码局部性和较大的代码大小（抛出会生成大量代码和较小的函数）。使用throw的函数通常不是内联的，如果它经常出现在头文件中，那么二进制大小在所有维度上都会呈指数增长。我想说，例外的使用必须限制在必要的地方。例如，它们用于实现NPTL线程的取消。但是，将其用作控制流是毫无意义的。如果期望很少抛出异常，并且编译器/目标使用零成本方法，那么如果没有抛出异常，则所有成本都将以更大的代码空间支付，但在运行时没有影响？@lori:如果不放在特殊的“冷”部分，则代码大小将更大（默认情况下不会发生）对性能有影响。值得注意的一点是。至少，实际抛出的函数应该是分离的，而不是内联的。在阅读了安腾abi规范后，对大量代码进行了重新分解，并看到性能提高，我倾向于根本不使用异常。在我可以使用的地方，指向本文的链接已经失效。