GCC中使用预编译头文件

最新推荐文章于 2025-02-01 23:48:06 发布
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分类专栏： Linux Programming 文章标签： gcc freebsd microsoft exe makefile 语言

既使用过 Microsoft? Visual C++? 又使用过 GNU CC 的网友一定会感受到两者编译速度的差异，尤其是对于 wxWidgets 这样头文件内容多的软件。Microsoft? Visual C++? 能够有很高编译效率的原因是其支持“预编译头文件” (Pre-Compiled Header, PCH)。当使用 Microsoft? Visual C++? 建立项目时，常常会建立文件 StdAfx.cpp 和 StdAfx.h。其中 StdAfx.h 包含了项目中所有实质 C/C++ 源文件所要用到的一些系统头文件，而 StdAfx.cpp 只包含了 StdAfx.h。这两个文件便是用来建立预编译头文件“项目名.pch”的。预编译头文件是将一些项目中普遍使用的头文件内容的词法分析、语法分析等结 果缓存在一个特定格式的二进制文件中；当然编译实质 C/C++ 源文件时，就不必从头对这些头文件进行词法-语法分析，而只需要利用那些已经完成词法-语法分析的结果就可以了。

事实上，GNU CC 从 3.4.x 版和 4.x 版开始，也支持了这种提高编译效率的机制。只是由于 GNU CC 的手册 中的《Using Precompiled Headers》一节对此介绍不多，也没有简单的自动项目管理工具支持这项功能，因而许多网友还不知道 GNU CC 的这项功能。

GNU CC 的手册中建议使用 make 管理预编译头文件，还指出 C 语言的预编译头文件和 C++ 语言的预编译头文件是不一样的 。这里首先讲述项目中只有 C 语言源文件或只有 C++ 语言源文件的情形，再讲述项目中两种语言的源文件同时存在的情况。

项目中只有 C 或 C++ 一种语言的源文件时，只需建立一个预编译头文件。

  1. 建立一个头文件，例如命名为 inc.h。该文件供项目中所有的 C/C++ 源文件使用。将整个项目所需要的头文件都列在其中： 
    /* $FreeBSD$ */
    
#ifndef _INC_H_
    
#define _INC_H_
    

    
#include <stdio.h>
    
#include <stdlib.h>
    
#include <string.h>
    
#include <fcntl.h>
    
#include <sys/types.h>
    
#include <sys/uio.h>
    
#include <unistd.h>
    
#include <sys/socket.h>
    
#include <netinet/in.h>
    
#include <arpa/inet.h>
    

    
#endif /* ! _INC_H_ *
  2. 建立 Makefile，以维护预编译头文件。一方面要建立维护 GNU CC 的预编译头文件 inc.h.gch 的规则；另一方面，要在编译每个 C/C++ 源文件时检查 inc.h.gch，即让所有 .o 文件依赖于 inc.h.gch。 
    # $FreeBSD$
    

    
CC = gcc
    
CFLAGS = -g -Wall
    

    
CXX = gcc
    
CXXFLAGS = -g -Wall
    

    
LD = gcc
    
LDFLAGS = -g -Wall
    

    
EXE = testapp
    
PCH_H = inc.h
    
PCH = inc.h.gch
    
SRCS = testapp.c
    
OBJS = testapp.o
    
LIBS =   # System Libraries
    

    
ECHO = echo
    
CP = cp -v
    
RM = rm -f
    

    
.SUFFIXES:
    
.SUFFIXES: .o .c .cxx
    

    
# The meaning of "$<":
    
#     BSD Pmake: the implied source
    
#     GNU make: the first prerequisite
    

    
.c.o:
    
 $(CC) $(CFLAGS) -c $<
    
.cxx.o:
    
 $(CXX) $(CXXFLAGS) -c $<
    

    
all: $(EXE)
    

    
#                  $>                    $^
    
# BSD Pmake    all sources        not defined
    
# GNU make     not defined        all prerequisites
    
# Both interpret "$@" as target
    

    
$(EXE): $(OBJS) $(LIBBDD)
    
 $(LD) $(LDFLAGS) -o $@ $> $^ $(LIBS)
    

    
# Pre-compiled header
    
$(OBJS): $(PCH)
    

    
$(PCH): $(PCH_H)
    
 $(CC) $(CFLAGS) $> $^
    

    
clean:
    
 $(RM) $(PCH) $(OBJS)
    
# For Both UNIX-like OS and Microsoft Windows (MinGW/Cygwin)
    
 $(RM) $(EXE) $(EXE).exe

如果项目既包含 C 语言源文件，也包含 C++ 语言源文件，就需要为两种语言分别维护一个预编译头文件。

  1. 再建立一个头文件，例如命名为 inc.hpp。inc.h 供 C 语言源文件使用，而 inc.hpp 供 C++ 语言文件使用。假如 inc.hpp 的内容与 inc.h 的相同，只需要简单的写上： 
    /* $FreeBSD$ */
    
#ifndef _INC_HPP_
    
#define _INC_HPP_
    

    
#include "inc.h"
    

    
#endif /* ! _INC_HPP_ */
  2. 在 Makefile 里也要随之增加对 inc.hpp 的维护。一是要增加产生 inc.hpp.gch 的规则，此时执行 GNU CC 时要增加参数“-x c++-header”；二是要在 clean 一节中删除这个预编译头文件。 
    # $FreeBSD$
    

    
CC = gcc
    
CFLAGS = -g -Wall
    

    
CXX = gcc
    
CXXFLAGS = -g -Wall
    

    
LD = gcc
    
LDFLAGS = -g -Wall
    

    
EXE = testapp
    
PCH_H = inc.h
    
PCH = inc.h.gch
    
PCH_X_H = inc.hpp
    
PCH_X = inc.hpp.gch
    
SRCS = testapp.c
    
OBJS = testapp.o
    
LIBS =   # System Libraries
    

    
ECHO = echo
    
CP = cp -v
    
RM = rm -f
    

    
.SUFFIXES:
    
.SUFFIXES: .o .c .cxx
    

    
# The meaning of "$<":
    
#     BSD Pmake: the implied source
    
#     GNU make: the first prerequisite
    

    
.c.o:
    
 $(CC) $(CFLAGS) -c $<
    
.cxx.o:
    
 $(CXX) $(CXXFLAGS) -c $<
    

    
all: $(EXE)
    

    
#                  $>                    $^
    
# BSD Pmake    all sources        not defined
    
# GNU make     not defined        all prerequisites
    
# Both interpret "$@" as target
    

    
$(EXE): $(OBJS) $(LIBBDD)
    
 $(LD) $(LDFLAGS) -o $@ $> $^ $(LIBS)
    

    
# Pre-compiled header
    
$(OBJS): $(PCH)
    

    
$(PCH): $(PCH_H)
    
 $(CC) $(CFLAGS) $> $^
    

    
$(PCH_X): $(PCH_X_H)
    
 $(CXX) $(CXXFLAGS) -x c++-header $> $^
    

    
clean:
    
 $(RM) $(PCH) $(PCH_X) $(OBJS)
    
# For Both UNIX-like OS and Microsoft Windows (MinGW/Cygwin)
    
 $(RM) $(EXE) $(EXE).exe

这是以上两种 Makefile 的比较： 

@@ -12,6 +12,8 @@

 EXE = testapp

 PCH_H = inc.h

 PCH = inc.h.gch

+PCH_X_H = inc.hpp

+PCH_X = inc.hpp.gch

 SRCS = testapp.c

 OBJS = testapp.o

 LIBS =   # System Libraries

@@ -48,7 +50,10 @@

 $(PCH): $(PCH_H)

  $(CC) $(CFLAGS) $> $^

 

+$(PCH_X): $(PCH_X_H)

+ $(CXX) $(CXXFLAGS) -x c++-header $> $^

+

 clean:

- $(RM) $(PCH) $(OBJS)

+ $(RM) $(PCH) $(PCH_X) $(OBJS)

 # For Both UNIX-like OS and Microsoft Windows (MinGW/Cygwin)

  $(RM) $(EXE) $(EXE).exe



转自 http://zj880725.blog.163.com/blog/static/86190120200951781657881/









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简单尝试



公司开发了一个自己的基础类库，有着庞大的头文件。为了便于使用并提高编译速度，尝试了一下GCC的预编译头文件的功能：



1、先定义头文件afl.h，内容如下：(afl意味a framework library)

#ifndef _AFL_H_
 #define  _AFL_H_

// from here to include all head files
#include  < Log.h >
#include  < DebugUtil.h >

#endif

2、预编译这个头文件：
g++ -o afl.h.gch -x c++-header -c afl.h -g -Wall -I"libpath..."
   使用-x c++-header来说明这个文件作为C++的预编译头文件。注意：C和C++的处理方式不一样，C要使用-x c-header选项。
3、经过上一步，alf.h.gch的这个预编译的头文件已经产生了。下面是代码中的引用方式：

// test.cpp
#include  " alf.h "

int  main()
 {
    LOG( " test " );
     return   1 ;
}

    注意：所有的需要库的地方，都引用alf.h就可以了。
4、编译这个文件：
g++ -o test.o -c test.cpp -g -Wall
  呵呵，发现编译的时候相当快，而且不用指定库的头文件路径。

 

转自 http://blog.youkuaiyun.com/ah__fu/archive/2008/04/08/2260330.aspx


                

        

    

  



    


                



	

		

			

				
					
C/C++编译优化技巧：预编译头文件(PCH)使用方法

				
			

			

				

					探索C++编程的奥秘，分享深入的技术见解和实践，旨在激发读者创造力与解决问题的思维。
				

				

					03-22
					
					4727
					
				

			

		

		

			
				
C/C++ 预编译头文件 (PCH)

			
		

	



                

            
              



	

		

			

				
					
记录 | gcc编译链接多个头文件和实现文件

				
			

			

				

					极智视界
				

				

					12-11
					
					914
					
				

			

		

		

			
				
记录 | gcc编译链接多个头文件和实现文件

			
		

	



              


  
              

                


	

		

			

				
					
gch文件

				
			

			

				

					Moonset
				

				

					10-14
					
					1881
					
				

			

		

		

			
				
gcc会预编译头文件成gch文件以节省编译时间，如果改变了头文件源码而不重新编译的话，gcc还会使用老的gch文件。但是当加选项-E只做预编译的时，gcc会使用最新的头文件源码。这样就产生了编译生成的结果与预编译生成的结果不一样的现象。


来源：http://hi.bai

			
		

	





	

		

			

				
					
浅谈GCC预编译头技术

				
			

			

				

					wintree的专栏
				

				

					06-19
					
					8112
					
				

			

		

		

			
				
文/jorge
——谨以此文，悼念我等待MinGW编译时逝去的那些时间。
其 实刚开始编程的时候，我是丝毫不重视编译速度之类的问题的，原因很简单，因为那时我用BASICA。后来一直用到C++ Builder，尽管Borland的广告无时无刻不在吹嘘其编译速度，我却从没有对这个问题上心过，因为心里根本没有“编译速度慢”这种概念。没有坏， 哪来好？所谓矛盾的对立统一。遇到的第一个“慢”的编译器也许

			
		

	



		

			
		



	

		

			

				
					
GCC 头文件的搜索顺序

				
			

			

				

					qq_47987543的博客
				

				

					02-01
					
					479
					
				

			

		

		

			
				
目录作用来源系统级头文件系统软件包GCC 运行时库和内部文件GCC本地安装的软件头文件手动安装的软件手动指定的-I路径（如这样可以保证本地安装的库优先于系统库，但不会影响 GCC 自己的库。当您使用它gcc xxx.c来编译程序时，GCC会自动为您包含一些默认的-I（包含路径）和（库路径）-L1. GCC 默认的-I路径当你不手动指定-IGCC默认会搜索GCC 自己的头文件，比如stdarg.h手动安装的软件的头文件目标架构相关的系统头文件标准库头文件，比如stdio.h。

			
		

	





	

		

			

				
					
使用gcc的预编译头文件

				
			

			

				

					chouda2578的博客
				

				

					02-26
					
					309
					
				

			

		

		

			
				
转载于:https://my.oschina.net/ryanwhite/blog/13655

			
		

	





	

		

			

				
					
关于预编译头文件

				
			

			

				

					03-17
				

			

		

		

			
				
预编译头文件说明  C/C++头文件一览 预处理的由来 常见的预处理功能  预处理指令 文件包含指令

			
		

	





	

		

			

				
					
GCC：预编译头文件的尝试

				
			

			

				

					
				

				

					04-08
					
					2819
					
				

			

		

		

			
				
    公司开发了一个自己的基础类库，有着庞大的头文件。为了便于使用并提高编译速度，尝试了一下GCC的预编译头文件的功能：1、先定义头文件afl.h，内容如下：(afl意味a framework library)#ifndef _AFL_H_#define _AFL_H_//from here to include all head files#include Log.h>#include

			
		

	





	

		

			

				
					
C++ 提高编译速度（一） GCC预编译头

				
			

			

				

					无
				

				

					03-21
					
					1694
					
				

			

		

		

			
				
C++ 提高编译速度（一） GCC预编译头

			
		

	





	

		

			

				
					
gch文件之浅谈GCC预编译头技术 收藏 

				
			

			

				

					健身是我的爱好
				

				

					12-27
					
					3953
					
				

			

		

		

			
				
其 实刚开始编程的时候，我是丝毫不重视编译速度之类的问题的，原因很简单，因为那时我用BASICA。后来一直用到C++ Builder，尽管Borland的广告无时无刻不在吹嘘其编译速度，我却从没有对这个问题上心过，因为心里根本没有“编译速度慢”这种概念。没有坏， 哪来好？所谓矛盾的对立统一。遇到的第一个“慢”的编译器也许是javac，但因为Java的特殊性，也就容忍了。真正接触到世间的“恶势力”，还要算是 第一次使用GCC的时候……准确地说是MinGW。开源世界曾给我诸多惊喜，其一就是原来编译器也可以这么慢

			
		

	





	

		

			

				
					
提高 C++ 编译速度的利器：预编译头文件的使用

				
			

			

				

					windowshht的博客
				

				

					08-31
					
					1310
					
				

			

		

		

			
				
预编译头文件是一种将常用的头文件预先编译成二进制格式的技术。这样，在后续的编译过程中，编译器可以直接使用这些预编译的二进制文件，而无需每次都重新解析和编译这些头文件。通过这种方式，可以显著减少编译时间，尤其是在包含大量头文件的项目中。

			
		

	





	

		

			

				
					
GCC预编译（代码加说明）

				
			

			

				

					04-17
				

			

		

		

			
				
GCC预编译（代码加说明）有需要的可以下了看看啊
不喜勿下

			
		

	





	

		

			

				
					
提高C++编译速度的利器：预编译头文件

				
			

			

				

					windowshht的博客
				

				

					08-28
					
					1150
					
				

			

		

		

			
				
预编译头文件是一种编译技术，它允许编译器将某些头文件的内容预先编译成二进制格式，以便在后续的编译过程中重用。这种方式可以显著减少编译时间，尤其是在大型项目中。

			
		

	





	

		

			

				
					
GCC 编译链接库和头文件缺失

				
			

			

				

					qq_62051388的博客
				

				

					05-11
					
					835
					
				

			

		

		

			
				
符号链接：符号链接是指将一个文件名链接到另一个文件名上，实际上是在文件系统中创建了一个新的文件，该文件包含了指向原始文件的指针。当 我们需要在不同的目录，用到相同的文件时，我们不需要在每一个需要的目录下都放一个必须相同的文件，我们只要在某个固定的目录，放上该文件，然后在其它的 目录下用ln命令链接（link）它就可以，不必重复的占用磁盘空间。1、往/lib和/usr/lib里面加东西，是不用修改/etc/ld.so.conf文件的，但是添加完后需要调用下ldconfig，不然添加的library会找不到。

			
		

	





	

		

			

				
					
GCC编译优化应用预编译头

				
			

			

				

					无
				

				

					03-19
					
					5837
					
				

			

		

		

			
				
服务器编译优化记录 

对项目编译优化过程中一些思路和脚本工具实现。对内存受限的编译环境有一些帮助。

环境 

32G内存，16核，Makefile，gcc9.2

效果 

选择了代码比较多的三个目录进行预编译头优化，进行下述操作。另外： 将小的编译单元合并成大的编译单元也是有效的，如 com.cpp 包含 a.cpp b.cpp , 在com.cpp 中首行也需要 #include "inc.h" ），编译时间从 24min30s左右 降到 14min 左右 ，节省 40%以上编译时间

方法 

.

			
		

	





	

		

			

				
					
GCC编译优化应用预编译头(二)

				
			

			

				

					无
				

				

					06-12
					
					279
					
				

			

		

		

			
				
工具：https://github.com/wangxiaobai-dd/GccPrecompiledHeader对原先的工具进行了更新
可以将包含预编译头文件（如inc.h）的 cpp 文件替换还原
若 inc.h 包含 a.h、b.h，使用工具后 目录下 *.cpp 中 inc.h 都被替换为 a.h  b.h
[unified] 可选参数，指包含多个 cpp 文件的 unified cpp
进行递归检查头文件包含， 若 a.cpp 包含 a.h ，而 a.h 中还包含其他头文件，并且在 FindDir

			
		

	





	

		

			

				
					
linux c 预编译头,c-GCC-多个预编译的标头和特定路径

				
			

			

				

					weixin_32712615的博客
				

				

					05-09
					
					365
					
				

			

		

		

			
				
背景我有一个正在处理的大型Makefile项目,我想整理一下.它构建了几十个子项目,每个子项目包含大约100个.cpp和.h文件.我已经对其进行设置,以便它能够为多种操作系统(Linux,OSX / Mac,QNX等)和多种体系结构(x86 / i386,x64 / amd64,armhf,arm64 / aarch64)构建调试版本并发布版本在平行下.这是因为这是一个庞大的项目,而使其快速构建的...

			
		

	





	

		

			

				
					
解释一下 C++ 预编译头文件

					
最新发布

				
			

			

				

					02-26
				

			

		

		

			
				
<think>嗯，用户让我解释一下C++的预编译头文件。好的，首先我需要回忆一下自己对预编译头文件的理解，然后组织成一个清晰的解释。预编译头文件，通常简称为PCH，应该是在C++编译过程中用来加快编译速度的一种技术吧。那具体是怎么工作的呢？

我记得，当编译一个项目时，特别是在大型项目中，很多头文件会被反复包含，比如标准库头文件或者第三方库的头文件。每次编译源文件时，这些头文件都需要被解析和处理，这会消耗很多时间。预编译头文件的作用应该是把这些常用的、不经常变动的头文件预先编译成一种中间形式，这样在后续的编译过程中，可以直接加载这个预编译好的版本，而不需要每次都重新解析，从而节省时间。

那预编译头文件具体是怎么生成的呢？可能是在编译过程中，编译器将这些头文件处理成一个二进制文件，比如在GCC中是.gch文件，在Visual Studio中是.pch文件。然后，当其他源文件需要包含这些头文件时，编译器会检查是否有对应的预编译头文件存在，如果有的话就直接使用，而不是从头开始处理。

不过，使用预编译头文件的时候需要注意什么？比如，预编译头文件的内容应该是相对稳定的，如果里面的内容经常变动，反而可能增加编译时间，因为每次都需要重新生成。另外，不同的编译器可能有不同的实现方式，所以在跨平台开发时需要特别注意配置方法。

还有，用户可能想知道如何实际使用预编译头文件。比如，在项目中如何设置，常见的做法是把常用的头文件比如<iostream>、<vector>等放在一个预编译头文件中，比如stdafx.h或者pch.h，然后在编译时指定这个头文件进行预编译。不同的IDE和构建系统可能有不同的配置方式，比如在Visual Studio中可以通过项目属性设置，而在CMake中也有相应的命令来启用预编译头文件。

另外，可能需要提到一些使用预编译头文件的最佳实践，比如避免在预编译头中包含经常变动的头文件，或者确保预编译头文件的顺序和依赖关系正确，以免出现编译错误。还有，预编译头文件通常只对紧随其后的include有效，所以需要把预编译头文件放在源文件的最前面。

可能用户是刚开始学习C++，或者遇到了编译时间过长的问题，想了解优化方法。所以需要解释清楚预编译头文件的作用、原理和使用方法，同时指出其优缺点，让用户能够判断是否适合在他们的项目中使用。

另外，可能需要注意术语的准确性，比如预编译头文件和普通头文件的区别，预处理和编译阶段的区别。确保用户不会混淆这些概念。同时，举一些例子会有助于理解，比如在项目中如何实际应用，或者对比使用前后的编译时间差异。

最后，总结一下预编译头文件的适用场景和注意事项，帮助用户全面理解这一技术。</think>C++ 的**预编译头文件（Precompiled Header, PCH）** 是一种优化编译速度的技术，主要目的是减少大型项目中重复编译相同头文件的时间。以下是其核心要点：

---

### **工作原理**
1. **预处理与编译分离**  
   头文件（如 `#include <vector>`）通常包含大量模板、宏和声明。每次编译源文件时，这些内容会被重复解析。  
   **预编译头文件** 会将这些高频使用的头文件预先编译成一种中间格式（二进制文件），后续编译时直接复用，跳过重复的解析和语法分析。

2. **文件格式**  
   - **GCC/Clang**：生成 `.gch` 文件（如 `stdafx.h.gch`）。  
   - **MSVC (Visual Studio)**：生成 `.pch` 文件（如 `pch.pch`）。

---

### **使用场景**
- **大型项目**：依赖大量标准库（如 STL）、第三方库（如 Boost）或项目内通用头文件时，效果显著。  
- **频繁编译**：适合开发阶段需反复编译的场景，如调试、迭代。

---

### **配置方法（示例）**
1. **创建预编译头文件**  
   通常命名为 `pch.h` 或 `stdafx.h`，包含高频头文件：
   ```cpp
   // pch.h
   #include <iostream>
   #include <vector>
   #include "CommonProjectHeaders.h"
   ```

2. **编译器配置**  
   - **GCC/Clang**：  
     ```bash
     g++ -xc++-header pch.h -o pch.h.gch
     ```
   - **MSVC**：在项目属性中启用 `/Yu`（使用）和 `/Yc`（生成）选项。  
   - **CMake**：使用 `target_precompile_headers` 命令。

3. **源文件使用**  
   在源文件开头显式包含预编译头文件：
   ```cpp
   // main.cpp
   #include "pch.h"  // 必须位于首位
   // 其他代码...
   ```

---

### **优点**
- **显著减少编译时间**：尤其对重复包含的大型头文件效果明显。  
- **减少内存占用**：避免重复解析同一头文件。

---

### **注意事项**
1. **内容稳定性**  
   预编译头文件内容应尽量稳定，频繁修改会导致重新生成，抵消优化效果。
2. **平台兼容性**  
   不同编译器实现不同（如 GCC 的 `.gch` 必须与源文件同名），跨平台项目需注意配置差异。
3. **依赖顺序**  
   预编译头必须**在源文件的最开始包含**，否则可能失效或引发错误。

---

### **替代方案**
- **模块（C++20）**：更现代的解决方案，通过 `import` 直接引入编译后的模块，从根本上避免重复解析头文件。

---

通过合理使用预编译头文件，可以在不修改代码的前提下，显著提升 C++ 项目的编译效率，尤其适合长期维护的中大型项目。

			
		

	



              




          




        



    





    



      

      

        
      

      





	

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