同一函数中的异常处理会使编译时间减慢 2 倍以上，为啥？

Posted 2023-03-06

【中文标题】同一函数中的异常处理会使编译时间减慢 2 倍以上，为啥？

【英文标题】：Exception handling in the same function slows compile times by > 2x, why?同一函数中的异常处理会使编译时间减慢 2 倍以上，为什么？

【发布时间】：2014-07-21 00:24:14

【问题描述】：

我有一个数千行的项目，其中包含一个巨大的 main（约 800 行）。 包含 main 函数的文件编译需要 7.94 秒。

代码结构如下：

int main(int argc, char *argv[])

    int result = 0;
    try
    
        /* 800 lines of code here */
    
    catch (std::invalid_argument const &ex)
    
        std::cerr << ex.what() << std::endl;
        return EINVAL;
    
    catch (std::runtime_error const &ex)
    
        std::cerr << ex.what() << std::endl;
        return -1;
    
    return 0;

但是，当我将其更改为

void run(int argc, char *argv[])

    /* 800 lines of code here */


int main(int argc, char *argv[])

    int result = 0;
    try
    
        run(argc, argv);
    
    catch (std::invalid_argument const &ex)
    
        std::cerr << ex.what() << std::endl;
        return EINVAL;
    
    catch (std::runtime_error const &ex)
    
        std::cerr << ex.what() << std::endl;
        return -1;
    
    return 0;

编译时间减少到 2.48 秒！

我可以说罪魁祸首是异常处理代码，因为当我删除周围的 try/catch 时，我得到了同样的编译时间减少。

此外，如果我将run 函数标记为__forceinline，编译时间增加到10.02！但是如果我在取出try/catch 之后再这样做，那么它会下降到仅仅 3.27 秒。

但是什么给了？当代码直接位于 try 块的主体内时，编译器究竟需要做什么才能使计算量变得如此之多？

注意事项：

我正在 RELEASE 模式下编译 Microsoft Visual C++ Nov 2013 CTP 编译器（原生 x64） 相关编译器选项：/O2 /Gm- /GS /EHsc（删除 /EHsc 也可以加快编译速度）

【问题讨论】：

我认为除了编译器设计者之外没有人可以回答为什么这个问题。编译器可能非常复杂，并且很容易从看似不相关的设计决策中触发意想不到的后果。编译器的主要工作是正确；性能是次要考虑因素。请注意，我并不是说在这种情况下确保正确性需要额外的时间。我不知道它在做什么，而且微软编译器团队之外的其他人也不太可能这样做。

你试过其他编译器吗？

我对 try/catch 的开销并不感到惊讶，但让我感到惊讶的是，这两个代码之间的性能差异！

@Samer：不，我没有尝试在其他编译器上测量时间。如果我得到更多数据，我会发布更新。

@GregHewgill：我希望也许有更多编译器经验的人可以做出有根据的猜测。

【参考方案1】：

我怀疑差异与额外的清理代码有关。在函数中声明的 C++ 对象在离开时会被销毁，因此它们的销毁代码已经在函数结尾处，并且（我认为）堆栈展开（异常处理过程的一部分）可以使用该代码。如果您需要在离开函数的情况下销毁所有这些对象 - 需要生成和管理额外的销毁代码，这会影响构建时间和二进制大小。你能说二进制大小是否有差异吗？

尽管坦率地说，我很惊讶这两种影响（时间/大小）都是可测量的。 “800 行”在 C++ 对象创建方面是否异常丰富？ （也许是间接的）