【Makefile】编译 .h 头文件生成 .gch 预编译文件

原创于 2024-05-17 17:48:39 发布 · 2.5k 阅读

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1、为什么要将 .h 编译生成 .gch 文件

1、为什么要将 .h 编译生成 .gch 文件

gch 文件，也称为预编译头文件（Precompiled Header，简称PCH），当多个源文件（如.cpp文件）包含同一个头文件（如.h文件）时，传统的编译方式会在每个源文件中都预编译这个头文件，这会导致大量的重复工作，从而浪费编译时间。

为了解决这个问题，可以使用预编译头文件技术。预编译头文件将头文件预编译为二进制代码（即GCH文件），然后在后续的编译过程中，编译器可以直接使用这个二进制代码，而不需要再次解析头文件。这样可以大大减少编译时间。

2、工程示例

这里使用一个简单的工程来将不同目录下的 .h 文件编译生成 .gch 文件，并保存到 build目录下。当前测试工程下 common 和 util 目录包含 .h 或 .hpp 文件。

3、Makefile

（1）获取头文件

ROOTDIR				= .
BUILD_DIR			= build

# 获取 common 和 util 下的所有头文件
C_INCLUDES			= $(wildcard $(ROOTDIR)/common/*.h $(ROOTDIR)/common/*.hpp)
C_INCLUDES			+= $(wildcard $(ROOTDIR)/util/*.h $(ROOTDIR)/util/*.hpp)

（2）引入头文件目录

头文件之间可能会相互包含，为了避免某个头文件找不到其他头文件，需要在编译时引入所有的头文件目录。

CFLAGS				= \
-I$(ROOTDIR)/common \
-I$(ROOTDIR)/util \

（3）设置目标文件的保存位置

C_INCLUDES 变量已经获取到了所有的头文件名称（包含路径），现在要将头文件保存到 build 目录下。

# 将 .h 后缀替换成 .gch，并加上前缀 build/，新的文件名保存到 C_PCHS_TMP
C_PCHS_TMP				= $(addprefix $(BUILD_DIR)/,$(notdir $(C_INCLUDES:.h=.gch)))
C_PCHS_TMP				+= $(addprefix $(BUILD_DIR)/,$(notdir $(C_INCLUDES:.hpp=.gch)))
# 避免 C_PCHS_TMP 中混入 .h 或 .hpp 文件
C_PCHS					= $(filter-out %.h %.hpp,$(C_PCHS_TMP))
# 后续使用 %.gch:%.h 进行编译时，方便编译器找到 .h 文件
vpath %.h $(sort $(dir $(C_INCLUDES)))
vpath %.hpp $(sort $(dir $(C_INCLUDES)))

（4）开始编译 .h 和 .hpp 文件

all: $(C_PCHS)

$(BUILD_DIR)/%.gch: %.h
	$(CC) -x c++-header $< -o $@

$(BUILD_DIR)/%.gch: %.hpp
	$(CC) -x c++-header $< -o $@

4、脚本测试

在终端输入 make 开始编译

build 目录下会生成 .gch 文件

5、完整脚本

ROOTDIR				= .
BUILD_DIR			= build

C_INCLUDES			= $(wildcard $(ROOTDIR)/common/*.h $(ROOTDIR)/common/*.hpp)
C_INCLUDES			+= $(wildcard $(ROOTDIR)/util/*.h $(ROOTDIR)/util/*.hpp)

CFLAGS				= \
-I$(ROOTDIR)/common \
-I$(ROOTDIR)/util \

C_PCHS_TMP				= $(addprefix $(BUILD_DIR)/,$(notdir $(C_INCLUDES:.h=.gch)))
C_PCHS_TMP				+= $(addprefix $(BUILD_DIR)/,$(notdir $(C_INCLUDES:.hpp=.gch)))
C_PCHS					= $(filter-out %.h %.hpp,$(C_PCHS_TMP))
vpath %.h $(sort $(dir $(C_INCLUDES)))
vpath %.hpp $(sort $(dir $(C_INCLUDES)))

all: $(C_PCHS)

$(BUILD_DIR)/%.gch: %.h
	$(CC) -x c++-header $< -o $@

$(BUILD_DIR)/%.gch: %.hpp
	$(CC) -x c++-header $< -o $@

.PHONY:clean
clean:
	rm -rf $(BUILD_DIR)/*