Note

개발을 하다보면 고민되는 경우가 많다.

예외 조건을 처리할 때 if로 예외를 회피할지, try-catch로 처리할지,

실제 성능은 어떻게 될지도 궁금한 부분이다.

try-catch는 예외가 발생하지 않으면 성능 소모가 없다고도 하고,

성능 소모가 있지만 O(1)이라고도 하고,

찾아보면 다양한 주장들을 확인해볼 수 있다.

대신 공통적인 사실은

try-catch를 통해 예외를 핸들링하게 되면

무조건 if보다 성능 소모가 크다는 점이다.

try-catch는 예외 발생 지점의 스택을 거슬러 올라가서

모두 추적하고 기록하게 되는데,

이 과정에서 성능 소모가 크게 발생한다는 것이다.

이제 몇가지 테스트 케이스를 통해서 성능을 테스트하고,

if와 try-catch 선택을 위한 원칙을 세우려고 한다.

성능 테스트에는 Benchmark DotNet을 이용한다.

Test Case 1

int[] array = new int[1000];

for (int i = min; i < max; i++)
{
    array[i] = i;
}

배열의 인덱스를 참조하여, 해당 위치에 간단히 값을 넣는다.

잘못된 인덱스를 참조하게 되면 IndexOutOfRangeException이 발생한다.

테스트 대상

// [1]
for (int i = min; i < max; i++)
{
    if (i < 0) continue;

    array[i] = i;
}

// [2]
for (int i = min; i < max; i++)
{
    if (i < 0) continue;
    if (i >= array.Length) continue;

    array[i] = i;
}

// [3]
for (int i = min; i < max; i++)
{
    try
    {
        array[i] = i;
    }
    catch(IndexOutOfRangeException)
    {
        continue;
    }
}

// [4]
for (int i = min; i < max; i++)
{
    try
    {
        array[i] = i;
    }
    catch(Exception)
    {
        continue;
    }
}

모두 공통적으로 잘못된 인덱스 참조 시 continue를 통해 다음 반복을 이어나간다.

[1]에서는 인덱스의 하한만 검사하고,

[2]에서는 인덱스의 하한과 상한을 모두 검사한다.

[3]에서는 IndexOutOfRangeException만 catch를 통해 체크하고,

[4]에서는 Exception으로 모든 예외를 체크한다.

테스트 조건

min, max 값을 다음과 같이 설정하여 테스트를 진행한다.

-1000, 0 (모두 예외 발생)
-500, 500
-100, 900
0, 1000 (예외 미발생)

결과

예외가 발생하는 경우에는 비교조차 불가능할 정도로 If가 빨랐으며,

심지어 예외가 발생하지 않는 경우에도 If가 빠르다.

결론

항상 If가 try-catch보다 성능이 좋다.
예외가 발생하는 경우, 압도적으로 If의 성능이 좋다.
catch를 통해 특정 예외만 검사하는 것과 Exception을 모두 검사하는 것은 성능 차이가 없다.

Test Case 2

public class TestClass
{
    public float value;

    public void SetValue(float value)
    {
        this.value = value;
    }
}

public TestClass[] array = new TestClass[1000];

[Params(1000, 900, 500, 100, 0)]
public int NullCount;

[GlobalSetup]
public void GlobalSetup()
{
    for (int i = NullCount; i < 1000; i++)
    {
        array[i] = new TestClass();
    }
}

[GlobalCleanup]
public void GlobalCleanUp()
{
    for (int i = 0; i < 1000; i++)
    {
        array[i] = null;
    }
}

for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
    array[i].SetValue(i);
}

크기 1000인 배열에 간단한 클래스 객체를 생성해 넣는다.

NullCount에 따라 null인 영역의 비율이 정해진다.

그리고 해당 인덱스에 있는 객체로부터 .SetValue()를 호출하며,

객체가 null일 경우 NullReferenceException이 발생하게 된다.

테스트 대상

// [1]
for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
    if (array[i] != null)
        array[i].SetValue(i);
}

// [2]
for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
    array[i]?.SetValue(i);
}

// [3]
for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
    try
    {
        array[i].SetValue(i);
    }
    catch(NullReferenceException)
    {
        continue;
    }
}

// [4]
for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
    try
    {
        array[i].SetValue(i);
    }
    catch(Exception)
    {
        continue;
    }
}

[1]에서는 if를 통해 null인지 검사하여, null이 아닌 경우에만 메소드를 호출하고

[2]에서는 널 조건 연산자 ?를 통해 메소드를 호출한다.

[3]에서는 try-catch를 통해 NullReferenceException을 검사하고,

[4]에서는 모든 예외를 검사한다.

공통적으로, 객체가 null일 경우 아무 것도 수행하지 않는다.

테스트 조건

배열 내 1000개의 객체 중 null인 객체의 개수를 각각 테스트마다 다르게 지정한다.

0, 100, 500, 900, 1000개로 지정하여 각각 테스트한다.

결과

결론

예외가 발생하지 않을 때도 try-catch가 느리다.
예외가 발생하면 압도적으로 try-catch가 느리다.
if에 의한 null 조건 분기와 ? 연산자 사용은 성능 차이가 없다.
try-catch에서 예외를 특정하는 것과 모든 예외를 처리하는 것은 성능 차이가 없다.

최종 결론

if와 try-catch에 관한 개발자들의 여론에 비해

이번 테스트 결과는 신빙성이 없을 정도로 try-catch의 성능이 압도적으로 좋지 않았다.

그래서 더 다양한 테스트 케이스를 설정하고 다시 검증을 하는 것이 좋을 것 같다.

그래도 테스트 결과만으로 결론을 내리고, 원칙을 세워보자면 다음과 같다.

if로 검사할 수 없는 예외는 try-catch로 처리한다.
if로 검사할 수 있는 예외는 최대한 if로 처리한다.
예외 종류에 관계 없이 동일한 처리를 수행한다면, 굳이 catch를 늘려서 예외를 특정하여 나열할 필요 없이 Exception으로 받아 처리해도 된다.

C# - If vs try-catch 성능

Note

Test Case 1

테스트 대상

테스트 조건

결과

결론

Test Case 2

테스트 대상

테스트 조건

결과

결론

최종 결론

References

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C# - If vs try-catch 성능

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Test Case 1

테스트 대상

테스트 조건

결과

결론

Test Case 2

테스트 대상

테스트 조건

결과

결론

최종 결론

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Further Reading

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