D中异常处理的开销答案

【问题标题】：Overhead of exception handling in DD中异常处理的开销
【发布时间】：2010-08-28 07:10:29
【问题描述】：

在 D2 编程语言中，使用异常处理对性能有何影响？特别是：

如果我不编写异常处理代码怎么办？
如果我这样做了，但没有抛出异常怎么办？
如果我这样做了，但抛出异常怎么办？
异常处理是否会导致错过任何优化机会？
能否像在许多（大多数？）C++ 实现中那样禁用异常处理？

我知道几乎所有商业游戏开发工作室都在其 C++ 中禁用异常处理，因为正确处理异常会影响性能并增加开发时间。我知道 D 让后者不那么痛苦，但性能呢？

当然，这可能都是实现定义的，所以对于这个问题，请关注DMD编译器。

【问题讨论】：

标签： performance exception-handling d

【解决方案1】：

我不能谈论 D 或其任何编译器，但我可以告诉你一些关于 C++、Windows 和 Visual Studio 编译器的信息。这可能有助于您大致了解 D 是如何做事的。

首先，32 位和 64 位机器上的异常处理是不同的。 x86 ABI（prolog/epilog，unwinding，calling convention）更加宽松，所以编译器和程序本身必须做更多的工作。 x86-64 ABI 更严格，操作系统发挥更大的作用，使程序本身更容易处理异常。如果您在 Windows 上运行 D，那么它可能会像 C++ 一样使用SEH（结构化异常处理）。

同样，我在下面的所有答案都与 Windows、C++ 和 Visual Studio 相关。

如果我不写异常处理怎么办代码？

x86/x86-64：该方法没有成本。

如果我这样做了，但没有例外扔过吗？

x86：即使不抛出异常也是有代价的。异常处理信息被推送到 TIB（线程信息块）中，例如初始作用域和特定于函数的异常处理程序。为了知道要销毁哪些对象以及要搜索哪些处理程序，需要维护一个范围变量。当您输入 try 块并构造具有析构函数的堆栈对象时，此范围变量会更新。

x86-64：由于更严格的规则，没有额外的代码（或者非常非常少）。与 x86 相比，这是一个很大的优势。

如果我这样做了怎么办，例外是扔了？

在 x86 或 x86-64 上，肯定会大受欢迎。 例外应该是例外。不要将它们用于常规控制流。仅使用它们来表示真正异常的意外事件。从本质上讲，您永远不必担心异常的成本。即使它们花了 2 秒，你也不应该在意，因为它们只会在一切都向南时才会发生。

话虽如此，在 x86-64 上抛出异常比在 x86 上抛出异常更昂贵。 x86-64 架构针对不抛出异常的情况进行了优化，理想情况下，几乎始终如此。

大图：

我看不出传播错误代码比异常处理快得多，尤其是在 x64 平台上。
我怀疑您是否会发现异常处理是一个问题，除非您滥用异常。
如果您不确定，您应该衡量代码的性能。

【讨论】：

一般情况下的出色响应。我还要说，如果编写异常感知代码会减慢开发速度，那么您之前的进度太快了，如果“几乎所有”工作室禁用异常处理，他们就是在自取其辱。可以说，大型项目比小型项目从异常感知代码中受益更多。事实上，Fallout 3 大约在发布时就浮现在脑海中，如果我记得那个游戏似乎大量使用异常，不幸的是他们并没有处理所有的异常。
嗨，克里斯！请您推荐一些详细描述该问题的书吗？
@D_E：不幸的是，编译器实现有点神秘，异常处理更是如此（因为它涉及操作系统、语言、运行时和编译器）。我的知识来自于在 Microsoft 的性能分析团队工作。我建议您在线搜索，因为我认为这将是您最好的选择。
“x86/x86-64：该方法没有成本。”考虑到更大的代码量和更少的优化机会，你真的可以这么说吗？

【解决方案2】：

据我所知，DMD 使用平台上的任何本机机制。在 Windows 上，这将是结构化异常处理，MSVC++ 也使用它来实现异常。

在 linux 上，我相信它使用 GCC 使用的相同异常表机制。在其他平台上，我不知道。

就性能而言，它可能与 C++ 相同（或至少非常接近）。

【讨论】：