Como reduzir a sobrecarga ao lidar com exceções em C ++

Teste rápido de desempenho

1. Lance uma exceção com um argumento inteiro. Embora isso não seja particularmente aplicado na prática, é a maneira mais fácil de usar exceções no C ++. Portanto, nos livramos da complexidade excessiva na implementação de nosso teste.
2. Jogue fora std :: runtime_error, que pode enviar uma mensagem de texto. Essa opção, diferente da anterior, é muito mais usada em projetos reais. Vamos ver se a segunda opção fornecerá um aumento tangível nos custos indiretos em comparação com a primeira.
3. Retorno vazio.
4. Código de erro int de retorno do estilo C

const int randomRange = 2;  //     0  2.
const int errorInt = 0; 	//    ,    0.
int getRandom() {
	return random() % randomRange;
}

// 1.
void exitWithBasicException() {
	if (getRandom() == errorInt) {
    	throw -2;
	}
}
// 2.
void exitWithMessageException() {
	if (getRandom() == errorInt) {
    	throw std::runtime_error("Halt! Who goes there?");
	}
}
// 3.
void exitWithReturn() {
	if (getRandom() == errorInt) {
    	return;
	}
}
// 4.
int exitWithErrorCode() {
	if (getRandom() == errorInt) {
    	return -1;
	}
	return 0;
}

// 1.
void BM_exitWithBasicException(benchmark::State& state) {
	for (auto _ : state) {
    	try {
        	exitWithBasicException();
    	} catch (int ex) {
        	//  ,    .
    	}
	}
}
// 2.
void BM_exitWithMessageException(benchmark::State& state) {
	for (auto _ : state) {
    	try {
        	exitWithMessageException();
    	} catch (const std::runtime_error &ex) {
        	//  ,    
    	}
	}
}
// 3.
void BM_exitWithReturn(benchmark::State& state) {
	for (auto _ : state) {
    	exitWithReturn();
	}
}
// 4.
void BM_exitWithErrorCode(benchmark::State& state) {
	for (auto _ : state) {
    	auto err = exitWithErrorCode();
    	if (err < 0) {
        	// `handle_error()` …  - 
    	}
	}
}

//  
BENCHMARK(BM_exitWithBasicException);
BENCHMARK(BM_exitWithMessageException);
BENCHMARK(BM_exitWithReturn);
BENCHMARK(BM_exitWithErrorCode);

//  !
BENCHMARK_MAIN();

resultados

------------------------------------------------------------------
Benchmark                        Time             CPU   Iterations
------------------------------------------------------------------
BM_exitWithBasicException     1407 ns         1407 ns       491232
BM_exitWithMessageException   1605 ns         1605 ns       431393
BM_exitWithReturn              142 ns          142 ns      5172121
BM_exitWithErrorCode           144 ns          143 ns      5069378

------------------------------------------------------------------
Benchmark                        Time             CPU   Iterations
------------------------------------------------------------------
BM_exitWithBasicException     1092 ns         1092 ns       630165
BM_exitWithMessageException   1261 ns         1261 ns       547761
BM_exitWithReturn             10.7 ns         10.7 ns     64519697
BM_exitWithErrorCode          11.5 ns         11.5 ns     62180216

Por que todo mundo continua usando exceções?

, , errorCode- [ ], . , . , .

Esperado

template <class T>
class Expected {
private:
	//  union:  ,   .     
	union {
    	T value;
    	Exception exception;
	};

public:
	//    `Expected`   T,   .
	Expected(const T& value) ...

	//    `Expected`   Exception,  -   
	Expected(const Exception& ex) ...

	//    :    
	bool hasError() ...

	//   T
	T value() ...

	//        (  Exception)
	Exception error() ...
};

Teste de desempenho para o esperado

// 5. Expected! Testcase 5 

Expected<int> exitWithExpected() {
	if (getRandom() == errorInt) {
    	return std::runtime_error("Halt! If you want...");  //  : return,   throw!
	}
	return 0;
}

// Benchmark.


void BM_exitWithExpected(benchmark::State& state) {
	for (auto _ : state) {
    	auto expected = exitWithExpected();

    	if (expected.hasError()){
        	// Handle in our own time.
    	}
    	// Or we can use the value...
    	// else {
    	// 	doSomethingInteresting(expected.value());
    	// }
	}
}

//  
BENCHMARK(BM_exitWithExpected);

// 
BENCHMARK_MAIN();

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Benchmark                        Time             CPU   Iterations
------------------------------------------------------------------
BM_exitWithExpected            147 ns          147 ns      4685942

------------------------------------------------------------------
Benchmark                        Time             CPU   Iterations
------------------------------------------------------------------
BM_exitWithExpected           57.5 ns         57.5 ns     11873261

Conclusão