幕后如何实施例外？

Question

几乎每个人都使用它们，但是包括我在内的许多人只是简单地认为它们只是在起作用。

我正在寻找高质量的材料。我使用的语言是：Java，C，C＃，Python，C ++，所以这些是我最感兴趣的。

现在，C ++可能是一个不错的起点，因为您可以使用该语言编写任何东西。

而且，C接近组装。如何使用纯C构造而不使用汇编来模拟异常？

最后，我听说有传言称，出于速度考虑，Google员工在某些项目中不使用例外。这只是谣言吗？没有它们，如何才能取得实质性成就？

谢谢。

Answer 1

例外只是高级非本地流控制构造的更一般情况的一个特定示例。其他示例是：

• 通知 （异常的概括，最初来自某些旧的Lisp对象系统，现在在CommonLisp和Ioke中实现），
• 延续 （结构化的形式GOTO，在高级，高阶语言中流行），
• 协程 （子程序的泛化，在Lua中尤其流行），
• __Python的 生成器 （本质上是协程的一种受限形式），
• 纤维 （轻巧的合作纱线），当然已经提到
• GOTO。

（我肯定还有很多其他的我想念的。）

这些构造的一个有趣的特性是它们的表达能力大致相同：如果您拥有 一个 ，则可以很容易地构建所有其他构造。

因此，如何最好地实现异常取决于可用的其他构造：

• 每个CPU都有GOTO，因此，如果必须的话，您总是可以退一步。
• C具有setjmp/longjmp基本上是MacGyver的延续（由胶带和牙签制成，不是很真实，但是如果没有更好的选择，至少可以使您摆脱直接的麻烦）。
• JVM和CLI具有自己的异常，这意味着，如果您语言的异常语义与Java / C＃匹配，则您可以自由使用（但如果不匹配，则很麻烦）。
• Parrot VM作为例外和延续。
• Windows有其自己的异常处理框架，语言实现者可以使用该框架在顶部构建自己的异常。

一个非常有趣的使用情况，无论是的 使用 异常 ，并 在 实施
例外的是微软Live实验室的沃尔特项目。（现在不存在了。）Volta的目标是只需按一下按钮即可为Web应用程序提供体系结构重构。因此，只需将一些[Browser]或[DB]属性放在.NET代码中，就可以将一层Web应用程序转换为两层或三层应用程序，然后这些代码将自动在客户端或数据库中运行。为此，显然必须将.NET代码转换为JavaScript源代码。

现在，您 可以 使用JavaScript编写整个VM，然后运行未修改的字节码。（基本上，将CLR从C
++移植到JavaScript。）实际上，有一些项目可以做到这一点（例如HotRuby VM），但这既效率低下又不能与其他JavaScript代码互操作。

因此，他们写了一个编译器，将CIL字节码编译为JavaScript源代码。但是，JavaScript缺少.NET所具有的某些功能（生成器，线程，还有两个异常模型不是100％兼容的），更重要的是，它缺少编译器编写者
喜欢的 某些功能（可以是GOTO或延续的），并且可以用来实现上述缺少的功能。

但是，JavaScript 确实 有例外。因此，他们使用 JavaScript异常 来实现 Volta Continuations ，然后使用
Volta Continuations 来实现 .NET Exceptions ， .NET Generators 甚至是 .NET
Managed Threads （!!!）

因此，回答您的原始问题：

幕后如何实施例外？

具有例外的是，具有讽刺意味的是！至少在这种非常特殊的情况下。

另一个很好的例子是Go邮件列表中的一些异常建议，它们使用Goroutines（类似于并发协程和CSP进程的混合物）实现异常。还有一个例子是Haskell，它使用Monads，惰性求值，尾部调用优化和高阶函数来实现异常。一些现代CPU还支持异常的基本构建块（例如，专门为Azul
Systems Java Compute Accelerator设计的Vega-3 CPU）。