为何noexcept函数g2与g3的GCC编译汇编代码存在差异？

以下是包含3种调用抛出函数实现的C++代码：

#include <stdexcept>

void f()
{
    throw std::runtime_error("");
}

void g1()
{
    f();
}

void g2() noexcept
{
    f();
}

void g3() noexcept
{
    try{ f(); } catch(...){ std::terminate(); }
}

int main()
{
    return 0;
}

按照对noexcept规范的理解，g2和g3在语义上完全等价，但使用GCC在Compiler Explorer编译后，g1与g2的生成代码完全一致，g3却不同：

g1():
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        call    f()
        nop
        pop     rbp
        ret
g2():
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        call    f()
        nop
        pop     rbp
        ret
g3():
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        call    f()
        jmp     .L9
        mov     rdi, rax
        call    __cxa_begin_catch
        call    std::terminate()
.L9:
        pop     rbp
        ret

请问这是为什么？

• g1与g2生成代码一致的核心原因：
  C++标准规定，标记为noexcept的函数若抛出未捕获的异常，必须直接调用std::terminate()终止程序。GCC在默认优化等级下（比如-O0）就能识别：f()必然抛出异常，g2作为noexcept函数，一旦f()抛出异常，程序最终都会触发终止逻辑——这和g1中未捕获异常的行为完全一致，因此编译器无需为g2生成额外的异常处理代码，直接复用了和g1相同的汇编逻辑。

• g3生成不同代码的原因：
  g3中显式编写了try/catch块，编译器会严格遵循代码结构生成对应的异常处理框架。哪怕catch块里只是调用std::terminate()，编译器默认也会先生成捕获异常的必要步骤（比如调用__cxa_begin_catch），再执行终止操作。虽然语义上和g2等价，但默认优化等级下，编译器不会主动移除显式的try/catch结构；只有开启更高等级优化（如-O2及以上）时，编译器才会识别到这个捕获逻辑是冗余的，将其优化成和g2一致的代码。

简单总结：g2依赖noexcept的语义自动触发终止，编译器可以直接省略冗余逻辑；g3是显式写了捕获流程，编译器默认会保留这个结构，直到高优化等级才会合并冗余代码。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Caduchon