Una pregunta en principio inocente, si la miras de lejos, pero que tiene más chicha de la que parece.
Para responder a tu pregunta, se puede usar básicamente dos enfoques: a nivel de lenguaje, o a nivel de hardware. Sea como fuere, hay que hablar de ensamblador, traducción, excepciones e interrupciones.
A nivel de la máquina, ten en cuenta que tu ordenador tiene un procesador, con un conjunto de instrucciones que puede ejecutar. Entre ellas, tenemos los saltos condicionales e incondicionales, que se utilizan para conseguir el comportamiento habitual de los if
.
Una sentencia de control de flujo como la siguiente:
int i = 0;
if (i == 0) i++;
else i--;
Se podría traducir a algo como lo siguiente (pseudo MIPS, que es fácil de entender):
addi $1, $zero, $zero # Cargamos el valor 0 en i ($1)
lw $sp, $1 # Guardamos el contenido de i ($1 = 0) en la pila ($sp)
_if:
jnez $1, _else # Salta a la instrucción tras la etiqueta _else si i != 0
_then:
addi $1, $1, 1 # i++ -> Guarda en i ($1) el resultado de sumar 1 a i
j _endif # Salta hasta después del _else, aka _endif, para no ejecutar el _else
_else:
subi $1, $1, 1 # i-- -> Guarda en i ($1) el resultado de restar 1 a i
_endif:
mv $v0, 0 # Carga 0 en un registro resultado
j $ra # Vuelve al invocador (return 0)
Aunque parece mucho, un if
implica pocas instrucciones al traducirse a código máquina en lenguajes compilados (como C), y de igual forma, pocas traducciones en lenguajes interpretados.
Ahora bien, cuando se lanza una excepción, y se captura en un bloque try-catch
, ocurren muchas cosas más:
- Se detiene la ejecución del hilo, guardando el estado del mismo (muchas instrucciones de escritura en memoria).
- Se reserva memoria para almacenar la información de la excepción, que generalmente va a estar almacenada en un objeto, cuya construcción conlleva más instrucciones.
- Se busca un manejador de excepción en el código que invocó la llamada.
- Si no se encuentra manejador, la excepción se propaga de manera recursiva, hasta alcanzar el
main
.
- En caso de encontrar código para manejar la excepción, recuperar el estado del hilo.
En definitiva, en términos de tiempo de procesador, un if
implica pocas instrucciones, y por tanto pocos ciclos de procesador y poco tiempo de ejecución (un ciclo de procesador habitualmente es de menos de 1 nano segundo); mientras que una excepción es muy costosa en tiempo (en comparación con un if
), requiriendo hasta varios cientos de ciclos (o más).
Por tanto, desde el punto de vista de la eficiencia, lo mejor es utilizar un if
para evitar que se lance una excepción.
Especial es el caso de la división entre 0. Dependiendo del procesador, el resultado puede ser un valor NaN
que representa que el resultado no es un número; o bien, algo muy común es que se produzca una interrupción.
Mientras que una excepción es una entidad software, ya que "alguien" (alguna sección de código) la tiene que construir y lanzar (y el usuario la tiene que atrapar)...
int miDivision(int dividendo, int divisor)
{
if (divisor == 0) throw new ExcepcionDivisionEntreCero();
return dividendo / divisor;
}
// ...
main(...) // No lo defino porque es válido para varios lenguajes distintos
{
try
{
int resultado = miDivision(1, 0);
// Hacer algo con el resultado
}
catch (ExcepcionDivisionEntreCero)
{
// Manejar la excepción
}
}
Una interrupción es una señal que se produce en el hardware de tu ordenador, y concretamente, en el procesador.
Una interrupción es una señal que se produce cuando no se puede ejecutar alguna instrucción en el procesador (como acceder a zonas que la memoria que no te pertenecen, o que todavía no han sido reservadas, o dividir entre cero).
En estos casos, la interrupción detiene tu programa y le pasa el control al sistema operativo, cuyo núcleo tiene que decidir qué hacer con dicha interrupción (cargar una página todavía no presente en memoria, abortar la ejecución de tu programa, etc.).
Este cambio entre tu proceso y el núcleo tiene un coste todavía mayor que el de una excepción, por lo que en algunos casos también conviene evitar situaciones que provoquen una interrupción (hay casos en los que no se puede, como los fallos de página).
Ahora bien, desde el punto de vista del software, un buen diseño generalmente hace uso de excepciones, ya que el manejo de errores se simplifica una barbaridad, y se hace de manera más correcta, como se ha explicado en otras respuestas, por lo que no volveré a entrar en ese enfoque.
Solo ten en mente que, generalmente, hay que encontrar un punto intermedio entre eficiencia y buen diseño (generalmente los malos diseños tienden a ser más eficientes, pero más difíciles de mantener, y propensos a que cometas errores de programación).
Como regla general, no debes esconder errores de programación con excepciones, como cuando ejecutas un método sobre un objeto nulo. Pero sí que puedes prevenir algunas situaciones con if
, sobre todo cuando son validaciones de datos introducidos por usuarios.