7、C++模板实践：使用、调试与优化

C++模板实践：使用、调试与优化

1. 模板与内联函数

在C++编程中，将短函数声明为内联函数是提高程序运行时间的常用手段。内联说明符向编译器表明，在调用点直接替换函数体比使用常规函数调用机制更受青睐。不过，编译器并非必须在调用点执行这种内联替换。

函数模板和内联函数都可以在多个翻译单元中定义，通常的做法是将定义放在一个头文件中，然后由多个 .c 文件包含该头文件。这可能会让人误以为函数模板默认就是内联的，但实际上并非如此。如果要将函数模板当作内联函数处理，就应该使用内联说明符（除非函数已经是内联的，例如在类定义内部定义的函数）。所以，许多不属于类定义一部分的短模板函数应该声明为内联函数。

2. 预编译头文件

即便没有模板，C++头文件也可能变得非常大，编译时间会很长。模板的使用更是加剧了这一问题，因此很多编译器厂商引入了预编译头文件的机制。该机制超出了标准范围，依赖于特定厂商的选项。

编译器在翻译文件时，从文件开头开始处理，直至文件末尾。在处理文件中的每个标记（可能来自 #include 的文件）时，编译器会调整其内部状态，比如向符号表中添加条目以便后续查找，同时也可能在目标文件中生成代码。

预编译头文件机制基于这样一个事实：很多文件可以以相同的代码行开头。假设每个要编译的文件都以相同的 N 行代码开头，我们可以编译这 N 行代码，并将编译器在该点的完整状态保存到一个所谓的预编译头文件中。之后，对于程序中的每个文件，我们可以重新加载保存的状态，从第 N + 1 行开始