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c++ noexcept關(guān)鍵字對編譯器優(yōu)化的影響

                
                

                    

                        
                        

                                                            c++
                                                    

                    

                    
小樊

                    
81

                    
2024-09-24 23:56:16

                    

                        欄目:
                        編程語言
                    

                

            

            

                

                    

                        

                            
noexcept是C++11引入的一個關(guān)鍵字，用于指定一個函數(shù)不會拋出異常。這個關(guān)鍵字對編譯器優(yōu)化有很大的影響，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：


    

  1. 棧展開優(yōu)化：當(dāng)函數(shù)被標(biāo)記為noexcept時，編譯器知道這個函數(shù)不會拋出異常，因此在發(fā)生異常的情況下，它不需要進(jìn)行棧展開（stack unwinding）來尋找處理異常的代碼。棧展開是一種昂貴的操作，因?yàn)樗枰闅v調(diào)用棧并銷毀每一層的棧幀。通過避免棧展開，noexcept函數(shù)可以提高程序的性能。
    2. 

  2. 內(nèi)聯(lián)優(yōu)化：編譯器通常更愿意內(nèi)聯(lián)那些不會拋出異常的函數(shù)，因?yàn)閮?nèi)聯(lián)可以減少函數(shù)調(diào)用的開銷。當(dāng)函數(shù)被標(biāo)記為noexcept時，編譯器會將其視為一個可能的候選函數(shù)進(jìn)行內(nèi)聯(lián)。
    3. 

  3. 死代碼消除：在某些情況下，如果函數(shù)被標(biāo)記為noexcept，并且編譯器能夠確定其不會拋出異常，那么編譯器可能會消除該函數(shù)的部分代碼，因?yàn)樗徽J(rèn)為是“死代碼”（dead code），不會對程序的執(zhí)行結(jié)果產(chǎn)生影響。
    4. 

  4. 分支預(yù)測優(yōu)化：避免異常處理可以使編譯器更容易進(jìn)行分支預(yù)測優(yōu)化。在函數(shù)中，異常處理通常會導(dǎo)致大量的分支跳轉(zhuǎn)，這會使處理器難以預(yù)測和執(zhí)行指令。通過標(biāo)記函數(shù)為noexcept，編譯器可以生成更簡單的控制流，從而提高分支預(yù)測的準(zhǔn)確性。
    5. 



需要注意的是，雖然noexcept關(guān)鍵字可以提供這些優(yōu)化機(jī)會，但它也可能帶來一些額外的開銷。例如，當(dāng)函數(shù)被標(biāo)記為noexcept時，如果在函數(shù)體內(nèi)拋出了異常，程序會直接調(diào)用std::terminate來終止執(zhí)行。這可能會導(dǎo)致一些不可預(yù)見的后果，比如資源泄露或者未定義行為。因此，在使用noexcept時，需要仔細(xì)考慮其利弊，并確保在不會拋出異常的情況下使用它。


                        

                    

                    

                    

                    

                        
                        
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