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Quando se trabalha numa aplicação cujo a performance é importante, aconselha-se o NÃO USO de exceptions. Com isto surge a dúvida "o que torna as exceptions tão más para a performance?"

Em termos práticos qual é a necessidade de usar noexcept numa função? Ou seja, no final do dia, que impacto noexcept tem numa função?

1 Resposta 1

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Na verdade até evita-se usar exceção em C++ porque nem é algo tão padronizado. Até estão pensando em algo e talvez no C++23 tenha um novo mecanismo de exceção que seja mais útil e padronizado, além de ter custo zero em grande parte dos cenários.

O mecanismo de exceção pode ser implementado de várias formas e nada na especificação da linguagem exige uma forma ou outra ou uma garantia de performance, e isso por si só já é um problema para uma linguagem como C++.

Em geral uma exceção acaba escolhendo entre:

  • colocando um branch, ou seja, uma espécie de if em algum lugar sem que você perceba, assim verifica se algo foi lançado (o lançamento é colocado em algum ponto da memória que esse branch conhece)
  • empilhando a exceção e desempilhando no final da rotina para que o lançamento da exceção saiba para onde deve ir
  • tem um complexo e sofisticado mecanismo auxiliado pelo compilador que aumenta o tamanho da aplicação e ocupação de memória e precisa de um algoritmo lento para descobrir onde precisa ir no lançamento.

Os dois primeiros tem custo mesmo que a exceção não seja lançada, o que pode ser bem ruim quando geralmente não é para acontecer, são os casos onde a exceção deveria ser usada. Por isso implementações decentes de C++ não optam por elas.

A forma sem custo inicial obrigando o lançamento ter um custo absurdamente maior para realizar o intento. Pode parecer simples e ingênuo lançar uma exceção, mas ocorre muita coisa no seu acionamento. E se você não espera isso é bem ruim.

Outro ponto, e talvez seja isso que esteja querendo saber, é que o fato de uma função lançar uma exceção torna difícil ou impossível otimizar a função por inline (o que pode ocorrer também por causa de templates), que costuma dar um ganho grande na chamada em muitos casos e permite outras otimizações, até a biblioteca trabalha melhor quando é garantido que não está operando em algo que gera exceção.

noexcept

O noexcept cria um contrato que indica ao compilador que não tem exceção na função. Por ser um contrato, se mudar no futuro é uma quebra de compatibilidade. Sem isso seria muito fácil mudar a implementação e colocar uma exceção sem maiores diferenças perceptíveis.

É verdade que em muitos casos as otimizações podem acontecer mesmo sem ele, mas o uso dá uma garantia melhor, e permite uma legibilidade maior da intenção do que fez ali.

Coloquei no GitHub para referência futura.

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