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December 25 实现Exception机制 现代的编程语言都有Exception机制，相比返回值，Exception机制用起来实在太方便了。但是就像我这种人的性格，对使用方便的东西都会有一种警惕：安全不，性能消耗大不...以前因为性能的避讳我总是尽量不使用try...catch...。最近研究了一下Exception机制的开销，发现它的性能开销不如之前想象的那么严重。
我试着实现了一下在C++上的Exception机制，这里简单介绍一下（下面都是伪码）：
try{
...
}
catch（type t）
{
...
}
可以编译成下面的语句：
push type;
push _catch_code;
call _util_try ;
....
_catch_code:
....
util_try是try操作的一个功能代码，它的代码如下：
util_try（void* addr，TYPE T）
{
stack.pushAddr(addr, T);
}
其中stack是Exception需要的一个运行栈，它存放的是处理对应Exception的代码入口和需要清理的局部变量。
结构如下：
处理代码地址3
---------------------------
清理变量地址3
---------------------------
处理代码地址2
---------------------------
清理变量地址2
---------------------------
清理变量地址1
---------------------------
处理代码地址1
........ 其中存放了抛出异常时需要清理的变量地址和异常的处理代码，供throw Exception时使用
抛出一个异常时的处理：
throw_exception( exp )
{
while(!stack.empty())
{
value = stack.pop();
if( value.type() == variable )
{
variable.clean();
continue;
}
else
{
if( value.exceptionType() == exp.type())
asm { "call value.codeAddr()"};
}
}
}
就是比较栈中的异常处理代码的类型与当前异常值的类型是否相配，是则表示该异常被捕捉，处理异常处理代码。并清除在异常处理前未析构的局部变量。
另外在下面情况时还要做一些附加处理；
构造一个栈内对象时，将其地址存入栈。
离开一个函数时，析构其所有局部变量的同时，也将其在栈中取出。
这样，一个异常处理系统基本实现了，虽然还缺少C++中的exception declaration等功能，也算基本完备。
至此再分析一下异常处理的性能开销：
构造栈对象时，附加栈操作。
离开函数时，附加栈操作。
由此可见，异常处理运行正常时，性能开销并不是很大。即使抛出一个异常，运行时间也是可以接受的。
如果是Java或C#，由于不需要清理局部栈对象，开销更小。
这个分析打消了我对Exception机制的性能怀疑。Exception机制也许算不上免费的午餐，但凭心而论价格还是相当合理的。
最后总结一句：开发领域，搞清楚一件事不能靠直觉或经验，下结论前研究一下。
（注：本文提到的异常处理的实现方式不是标准的处理方式。属自创，如有不妥，欢迎指正。） 也来谈谈Linux的线程 前几天和一个复旦的同行讨论Linux的线程。最后意见不一。
我的观点是Linux内核不支持线程，Linux只是在用户态下实现了符合Posix标准的线程。但他却不同意，坚持Linux有自己的线程，而且早就有了的。结果谁也不能说服谁。
为此，我专门查了一下相关的资料。最后明白：其实我们都错了。。。
Linux的线程不是像Windows那样的全核实现，也不是用户台下用Timer玩的一个trick。它是半核半用户，利用Linux的进程来模拟线程，外加系统库德外围管理。
先从Linux的几个系统调用说起：fork() vfork() clone()
fork就是最早的创建子进程的unix系统API，功能不用多介绍。Linux为fork加上了copy on write 特性，就是可写页面在第一次写入的时候才会被复制，实现的方法牵扯I386内存管理，就不介绍了。vfork()是为了弥补exec()的缺陷而设计的，它生成的子进程与父进程完全共享用户空间（包括内存的页表）。所以vfork生成的子进程无法与父进程同时存在的，父进程会一直睡眠到子进程exit()或exec()。至于clone，则可以算是fork()和vfork()的一个超集。它有可传递的参数，实现多种需求（是否共享用户内存空间，是否更换用户栈...）。
Linux的线程，也就是直观的pthread_create()等线程库（符合Posix标准）使用了进程来模拟线程。为了减少进程的开销，pthread_create()创建线程时，先开辟一块内存空间（作为线程的栈），然后调用clone()来创建一个与父进程共享用户空间的进程，将新的子进程的栈指针指向新开辟的空间（clone()有这种参数选项）。这样，新的进程与父进程共享内存空间，但有不同的运行栈。加上新进程会接受内核的统一调度，完全达到了线程的需求。
至于Linux线程库的核外管理，这里就不作介绍了。
显然Linux对线程十分照顾，并没有利用Timer来戏弄开发人员的感情，也为其在核内作出了很大的支持。至于用进程模拟的线程的“血统”问题，就不必深究了。进程和线程并没有明确的规范，只是一个概念。Windows的线程也许更直接，但Linux的线程在性能上并不落后。
争论还是有点用的... |
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