c++的代码包含头文件和实现文件两部分,头文件一般是提供给别人(也叫客户)使用的,但是一旦头文件发生改变,不管多小的变化,所有引用他的文件就必须重新编译,编译就要花时间。下面学步园小编来讲解下怎样减少C++代码编译时间?
怎样减少C++代码编译时间
言归正传,怎样介绍编译时间呢,我知道的就3个办法:
删除不必要的#include,替代办法使用前向声明(forwarddeclared)
删除不必要的一大堆私有成员变量,转而使用”impl”方法
删除不必要的类之间的继承
为了讲清楚这3点,还是举个实例比较好,这个实例我会一步一步的改进(因为我也是一点一点摸索出来了,如果哪里说错了,你就放心的喷吧,我会和你在争论到底的,呵呵)
现在先假设你找到一个新工作,接手以前某个程序员写的类,如下
//old.h:这就是你接收的类
//
#include
#include
#include
//5个分别是file,db,cx,deduceorerror,水平有限没有模板类
//只用fileandcx有虚函数.
#include"file.h"//classfile
#include"db.h"//classdb
#include"cx.h"//classcx
#include"deduce.h"//classdeduce
#include"error.h"//classerror
classold:publicfile,privatedb{
public:
old(constcx&);
dbget_db(int,char*);
cxget_cx(int,cx);
cx&fun1(db);
errorfun2(error);
virtualstd::ostream&print(std::ostream&)const;
private:
std::listcx_list_;
deducededuce_d_;
};
inlinestd::ostream&operator<<(std::ostream&os,constold&old_val) {returnold_val.print(os);} 这个类看完了,如果你已经看出了问题出在哪里,接下来的不用看了,你是高手,这些基本知识对你来说太小儿科,要是像面试时被问住了愣了一下,请接着看吧 先看怎么使用第一条:删除不必要的#include 这个类引用5个头文件,那意味着那5个头文件所引用的头文件也都被引用了进来,实际上,不需要引用5个,只要引用2个就完全可以了 1.删除不必要的#include,替代办法使用前向声明(forwarddeclared) 1.1删除头文件iostream,我刚开始学习c++时照着《c++primer》抄,只要看见关于输入,输出就把iostream头文件加上,几年过去了,现在我知道不是这样的,这里只是定义输出函数,只要引用ostream就够了 1.2.ostream头文件也不要,替换为iosfwd,为什么,原因就是,参数和返回类型只要前向声明就可以编译通过,在iosfwd文件里678行(我的环境是vs2013,不同的编译环境具体位置可能会不相同,但是都有这句声明)有这么一句 typedefbasic_ostream>ostream;
inlinestd::ostream&operator<<(std::ostream&os,constold&old_val) {returnold_val.print(os);} 除此之外,要是你说这个函数要操作ostream对象,那还是需要#include,你只说对了一半,的确,这个函数要操作ostream对象,但是请看他的函数实现, 里面没有定义一个类似std::ostreamos,这样的语句,话说回来,但凡出现这样的定义语句,就必须#include相应的头文件了,因为这是请求编译器分配空间,而如果只前向声明classXXX;编译器怎么知道分配多大的空间给这个对象! 看到这里,old.h头文件可以更新如下了: //old.h:这就是你接收的类 // #include//新替换的头文件 #include //5个分别是file,db,cx,deduceorerror,水平有限没有模板类 //只用fileandcx有虚函数. #include"file.h"//classfile,作为基类不能删除,删除了编译器就不知道实例化old对象时分配多大的空间了 #include"db.h"//classdb,作为基类不能删除,同上 #include"cx.h"//classcx #include"deduce.h"//classdeduce //error只被用做参数和返回值类型,用前向声明替换#include"error.h" classerror; classold:publicfile,privatedb{ public: old(constcx&); dbget_db(int,char*); cxget_cx(int,cx); cx&fun1(db); errorfun2(error); virtualstd::ostream&print(std::ostream&)const; private: std::listcx_list_;//cx是模版类型,既不是函数参数类型也不是函数返回值类型,所以cx.h头文件不能删除 deducededuce_d_;//deduce是类型定义,也不删除他的头文件 }; inlinestd::ostream&operator<<(std::ostream&os,constold&old_val) {returnold_val.print(os);} 到目前为止,删除了一些代码,是不是心情很爽,据说看一个程序员的水平有多高,不是看他写了多少代码,而是看他少写了多少代码。 如果你对C++编程有更深一步的兴趣,接下来的文字你还是会看的,再进一步删除代码,但是这次要另辟蹊径了 怎样减少C++代码编译时间 2.删除不必要的一大堆私有成员变量,转而使用”impl”方法 2.1.使用”impl”实现方式写代码,减少客户端代码的编译依赖 impl方法简单点说就是把类的私有成员变量全部放进一个impl类,然后把这个类的私有成员变量只保留一个impl*指针,代码如下 //fileold.h classold{ //公有和保护成员 //publicandprotectedmembers private: //私有成员,只要任意一个的头文件发生变化或成员个数增加,减少,所有引用old.h的客户端必须重新编译 //privatemembers;wheneverthesechange, //allclientcodemustberecompiled }; 改写成这样: //fileold.h classold{ //公有和保护成员 //publicandprotectedmembers private: classoldImpl*pimpl_; //替换原来的所有私有成员变量为这个impl指针,指针只需要前向声明就可以编译通过,这种写法将前向声明和定义指针放在了一起,完全可以。 //当然,也可以分开写 //apointertoaforward-declaredclass }; //fileold.cpp structoldImpl{ //真正的成员变量隐藏在这里,随意变化,客户端的代码都不需要重新编译 //privatemembers;fullyhidden,canbe //changedatwillwithoutrecompilingclients }; 不知道你看明白了没有,看不明白请随便写个类试验下,我就是这么做的,当然凡事也都有优缺点,下面简单对比下: 使用impl实现类不使用impl实现类 优点类型定义与客户端隔离,减少#include的次数,提高编译速度,库端的类随意修改,客户端不需要重新编译直接,简单明了,不需要考虑堆分配,释放,内存泄漏问题 缺点对于impl的指针必须使用堆分配,堆释放,时间长了会产生内存碎片,最终影响程序运行速度,每次调用一个成员函数都要经过impl->xxx()的一次转发库端任意头文件发生变化,客户端都必须重新编译
改为impl实现后是这样的:
//只用fileandcx有虚函数.
#include"file.h"
#include"db.h"
classcx;
classerror;
classold:publicfile,privatedb{
public:
old(constcx&);
dbget_db(int,char*);
cxget_cx(int,cx);
cx&fun1(db);
errorfun2(error);
virtualstd::ostream&print(std::ostream&)const;
private:
classoldimpl*pimpl;//此处前向声明和定义
};
inlinestd::ostream&operator<<(std::ostream&os,constold&old_val) {returnold_val.print(os);} //implementationfileold.cpp classoldimpl{ std::listcx_list_; deducedudece_d_; }; 3.删除不必要的类之间的继承 面向对象提供了继承这种机制,但是继承不要滥用,oldclass的继承就属于滥用之一,classold继承file和db类,继承file是公有继承,继承db是私有继承 ,继承file可以理解,因为file中有虚函数,old要重新定义它,但是根据我们的假设,只有file和cx有虚函数,私有继承db怎么解释?!那么唯一可能的理由就是: 通过私有继承—让某个类不能当作基类去派生其他类,类似Java里final关键字的功能,但是从实例看,显然没有这个用意,所以这个私有继承完全不必要,应该改用包含的方式去使用db类提供的功能,这样就可以 把”db.h”头文件删除,把db的实例也可以放进impl类中,最终得到的类是这样的: //只用fileandcx有虚函数. #include"file.h" classcx; classerror; classdb; classold:publicfile{ public: old(constcx&); dbget_db(int,char*); cxget_cx(int,cx); cx&fun1(db); errorfun2(error); virtualstd::ostream&print(std::ostream&)const; private: classoldimpl*pimpl;//此处前向声明和定义 }; inlinestd::ostream&operator<<(std::ostream&os,constold&old_val) {returnold_val.print(os);} //implementationfileold.cpp classoldimpl{ std::listcx_list_; deducedudece_d_; }; 小结一下: 这篇文章只是简单的介绍了减少编译时间的几个办法: 1.删除不必要的#include,替代办法使用前向声明(forwarddeclared) 2.删除不必要的一大堆私有成员变量,转而使用”impl”方法 3.删除不必要的类之间的继承 以上就是关于“怎样减少C++代码编译时间”的内容,希望对大家有用。更多资讯请关注学步园。学步园,您学习IT技术的优质平台!