C++ での例外処理は高価ですか?

C++ における例外処理のオーバーヘッドには、スタックの巻き戻しと例外オブジェクトの割り当てが含まれます。例外処理は、無関係な例外のキャッチを回避し、try-catch ブロックを使用し、例外を伝播し、noexc キーワードを使用してスタックの巻き戻しとメモリのオーバーヘッドを削減することで最適化できます。

C++ での例外処理は高価ですか?

C++ の例外処理についてはいくつかの議論があります。これはあまりにも扱いにくく、パフォーマンスを消費しすぎると考える人もいれば、例外を処理する必要があると考える人もいます。

例外処理のオーバーヘッド

C++ では、例外処理の主なオーバーヘッドは次の側面にあります:

• スタックの巻き戻し: 例外が発生した場合、プログラムは関数呼び出しスタックを巻き戻して、どの例外を処理するかを決定する必要があります。ハンドラーと呼ばれます。これは時間のかかるプロセスになる可能性があります。
• 例外オブジェクト: 例外は、ヒープメモリに割り当てられ、保存されるオブジェクトを介して渡されます。これにより、メモリのオーバーヘッドが増加します。

例外処理を最適化する

例外処理のオーバーヘッドを軽減するには、いくつかのテクニックがあります:

• 無関係な例外のキャッチを避ける: アプリケーションが適切に処理できる例外のみをキャッチします。
• try-catch ブロックを使用する: 特定のスコープ内で例外をキャッチすると、スタックを巻き戻すオーバーヘッドを削減できます。
• 例外の伝播: 例外を処理できない場合、例外を呼び出し元の関数に伝播できます。これにより、スタックの不必要な巻き戻しが回避されます。
• noexc キーワードを使用します。 例外が発生する可能性のない関数の場合、noexc キーワードを使用して、コンパイル時に例外処理コードが生成されないようにすることができます。

実践的なケース

次のコード例は、最適化された例外処理を示しています。

void processData(int* data, int size) throw(std::out_of_range) {
    if (data == nullptr || size <= 0) {
        throw std::out_of_range("Invalid input");
    }

    // 进一步处理数据
}

int main() {
    int* data = nullptr;
    int size = 0;

    try {
        processData(data, size);
    } catch (std::out_of_range& e) {
        // 处理异常
    }

    return 0;
}

この例では:

• 関数 processData は、noexcel キーワードを使用して、これは、std::out_of_range 例外がスローされる可能性がある唯一のポイントであるためです。 processData使用noexcept关键字来防止异常处理代码的生成，因为它是可能抛出std::out_of_range异常的唯一点。
• 异常只在main
例外は main 関数でのみキャッチされるため、スタックを巻き戻す際のオーバーヘッドが軽減されます。
• 例外オブジェクトの作成と破棄は例外が発生した場合にのみ実行されるため、メモリのオーバーヘッドが削減されます。

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