在一次微软员工的代码检查中，我们在一个try{}块中发现了一大块代码。她和一位IT代表表示，这可能会对代码的性能产生影响。事实上，他们建议大部分代码应该在try/catch块之外，并且只检查重要的部分。这位微软员工补充说，即将发布的白皮书对错误的尝试/捕获块提出了警告。
我环顾四周，发现它会影响优化，但它似乎只适用于在作用域之间共享变量时。
我不是在问代码的可维护性，甚至不是在问如何处理正确的异常(毫无疑问，有问题的代码需要重构)。我也不是指使用异常进行流控制，这在大多数情况下显然是错误的。这些都是重要的问题(有些更重要)，但不是这里的重点。
当不抛出异常时，try/catch块如何影响性能?
当前回答
在看到有try/catch和没有try/catch的所有统计数据后，好奇心迫使我回头看看这两种情况下生成了什么。代码如下:
C#:
private static void TestWithoutTryCatch(){
Console.WriteLine("SIN(1) = {0} - No Try/Catch", Math.Sin(1));
}
MSIL:
.method private hidebysig static void TestWithoutTryCatch() cil managed
{
// Code size 32 (0x20)
.maxstack 8
IL_0000: nop
IL_0001: ldstr "SIN(1) = {0} - No Try/Catch"
IL_0006: ldc.r8 1.
IL_000f: call float64 [mscorlib]System.Math::Sin(float64)
IL_0014: box [mscorlib]System.Double
IL_0019: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string,
object)
IL_001e: nop
IL_001f: ret
} // end of method Program::TestWithoutTryCatch
C#:
private static void TestWithTryCatch(){
try{
Console.WriteLine("SIN(1) = {0}", Math.Sin(1));
}
catch (Exception ex){
Console.WriteLine(ex);
}
}
MSIL:
.method private hidebysig static void TestWithTryCatch() cil managed
{
// Code size 49 (0x31)
.maxstack 2
.locals init ([0] class [mscorlib]System.Exception ex)
IL_0000: nop
.try
{
IL_0001: nop
IL_0002: ldstr "SIN(1) = {0}"
IL_0007: ldc.r8 1.
IL_0010: call float64 [mscorlib]System.Math::Sin(float64)
IL_0015: box [mscorlib]System.Double
IL_001a: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string,
object)
IL_001f: nop
IL_0020: nop
IL_0021: leave.s IL_002f //JUMP IF NO EXCEPTION
} // end .try
catch [mscorlib]System.Exception
{
IL_0023: stloc.0
IL_0024: nop
IL_0025: ldloc.0
IL_0026: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(object)
IL_002b: nop
IL_002c: nop
IL_002d: leave.s IL_002f
} // end handler
IL_002f: nop
IL_0030: ret
} // end of method Program::TestWithTryCatch
我不是IL方面的专家，但我们可以看到在第四行.locals init ([0] class [mscorlib]System. init)上创建了一个局部异常对象。例外ex)之后的事情与没有try/catch的方法几乎相同，直到第17行IL_0021: leave。IL_002f。如果发生异常，则控件跳转到IL_0025: ldloc行。0否则跳转到标签IL_002d: leave。s IL_002f和函数返回。
我可以安全地假设，如果没有异常发生，那么创建局部变量只保存异常对象和跳转指令的开销。
其他回答
不。如果try/finally块排除的琐碎优化实际上对您的程序有可衡量的影响，那么您可能一开始就不应该使用. net。
请参阅try/catch实现的讨论，了解try/catch块如何工作，以及一些实现的开销如何高，而一些实现的开销为零。 当没有异常发生时。特别是，我认为Windows 32位实现有很高的开销，而64位实现没有。
是的，尝试/捕捉会“损害”性能(一切都是相对的)。就浪费的CPU周期而言，这并不多，但还有其他重要的方面需要考虑:
代码大小 方法内联
基准
首先，让我们使用一些复杂的工具(例如BenchmarkDotNet)检查速度。编译为Release (AnyCPU)，在x64机器上运行。我想说没有区别，即使测试确实会告诉我们NoTryCatch()是一个很小很小的一点快:
| Method | N | Mean | Error | StdDev |
|------------------ |---- |---------:|----------:|----------:|
| NoTryCatch | 0.5 | 3.770 ns | 0.0492 ns | 0.0411 ns |
| WithTryCatch | 0.5 | 4.060 ns | 0.0410 ns | 0.0384 ns |
| WithTryCatchThrow | 0.5 | 3.924 ns | 0.0994 ns | 0.0881 ns |
分析
一些额外的注释。
| Method | Code size | Inlineable |
|------------------ |---------- |-----------:|
| NoTryCatch | 12 | yes |
| WithTryCatch | 18 | ? |
| WithTryCatchThrow | 18 | no |
代码大小NoTryCatch()在代码中产生12个字节，而try/catch则增加6个字节。此外，每当编写try/catch语句时，您很可能会有一个或多个throw new Exception(“Message”，ex)语句，进一步“膨胀”代码。
这里最重要的是代码内联。在. net中，仅仅throw关键字的存在就意味着该方法永远不会被编译器内联(意味着代码更慢，但占用空间更少)。我最近彻底测试了这个事实，所以它在。net Core中似乎仍然有效。不确定try/catch是否遵循相同的规则。待办事项:验证!
完整的测试代码
using System;
using BenchmarkDotNet.Attributes;
using BenchmarkDotNet.Running;
namespace TryCatchPerformance
{
public class TryCatch
{
[Params(0.5)]
public double N { get; set; }
[Benchmark]
public void NoTryCatch() => Math.Sin(N);
[Benchmark]
public void WithTryCatch()
{
try
{
Math.Sin(N);
}
catch
{
}
}
[Benchmark]
public void WithTryCatchThrow()
{
try
{
Math.Sin(N);
}
catch (Exception ex)
{
throw;
}
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var summary = BenchmarkRunner.Run<TryCatch>();
}
}
}
在本m的例子中，结构是不同的。它将在内部的for循环中扩展开销，这将导致它不能很好地比较两种情况。
下面是更准确的比较，整个代码检查(包括变量声明)在Try/Catch块中:
for (int j = 0; j < 10; j++)
{
Stopwatch w = new Stopwatch();
w.Start();
try {
double d1 = 0;
for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
d1 = Math.Sin(d1);
d1 = Math.Sin(d1);
}
}
catch (Exception ex) {
Console.WriteLine(ex.ToString());
}
finally {
//d1 = Math.Sin(d1);
}
w.Stop();
Console.Write(" try/catch/finally: ");
Console.WriteLine(w.ElapsedMilliseconds);
w.Reset();
w.Start();
double d2 = 0;
for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
d2 = Math.Sin(d2);
d2 = Math.Sin(d2);
}
w.Stop();
Console.Write("No try/catch/finally: ");
Console.WriteLine(w.ElapsedMilliseconds);
Console.WriteLine();
}
当我运行Ben M的原始测试代码时，我注意到Debug和Releas配置中的差异。
这个版本，我注意到在调试版本中有一个不同(实际上比其他版本更多)，但在发布版本中没有任何不同。
结论: 基于这些测试，我认为我们可以说Try/Catch确实对性能有很小的影响。
编辑: 我尝试将循环值从10000000增加到1000000000，并在Release中再次运行以获得发布中的一些差异，结果是这样的:
try/catch/finally: 509
No try/catch/finally: 486
try/catch/finally: 479
No try/catch/finally: 511
try/catch/finally: 475
No try/catch/finally: 477
try/catch/finally: 477
No try/catch/finally: 475
try/catch/finally: 475
No try/catch/finally: 476
try/catch/finally: 477
No try/catch/finally: 474
try/catch/finally: 475
No try/catch/finally: 475
try/catch/finally: 476
No try/catch/finally: 476
try/catch/finally: 475
No try/catch/finally: 476
try/catch/finally: 475
No try/catch/finally: 474
你看，结果是不必然的。在某些情况下，使用Try/Catch的版本实际上更快!
虽然“预防胜于处理”，但从性能和效率的角度来看，我们可以选择试接而不是预变。考虑下面的代码:
Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
stopwatch.Start();
for (int i = 1; i < int.MaxValue; i++)
{
if (i != 0)
{
int k = 10 / i;
}
}
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine($"With Checking: {stopwatch.ElapsedMilliseconds}");
stopwatch.Reset();
stopwatch.Start();
for (int i = 1; i < int.MaxValue; i++)
{
try
{
int k = 10 / i;
}
catch (Exception)
{
}
}
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine($"With Exception: {stopwatch.ElapsedMilliseconds}");
结果如下:
With Checking: 20367
With Exception: 13998
