GCC中使用预编译头文件

最新推荐文章于 2025-11-04 03:47:37 发布
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#gcc #freebsd #microsoft #exe #makefile #语言

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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


                

        

    


      

        
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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 

.

			
		

	



              


  
              

                


	

		

			

				
					
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这是一种更现代的编译优化技术，可以替代传统的头文件和预编译头文件。Modules 提供了更快的编译速度和更好的隔离性，但目前编译器支持仍在完善中。在C++开发中，编译时间往往是一个令人头疼的问题，尤其是当项目规模较大、依赖的头文件较多时，每次修改代码后漫长的编译等待会严重影响开发效率。这样，在后续编译过程中，编译器可以直接加载这些预编译结果，而无需重复解析相同的头文件，从而节省大量时间。当编译其他源文件时，如果它们包含了预编译头文件，编译器会直接加载预编译的二进制数据，而不是重新解析所有头文件。

			
		

	





	

		

			

				
					
提高 C++ 编译速度的利器：预编译头文件的使用

				
			

			

				

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					08-31
					
					1467
					
				

			

		

		

			
				
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。

			
		

	





	

		

			

				
					
提高C++编译速度的利器：预编译头文件

				
			

			

				

					windowshht的博客
				

				

					08-28
					
					1341
					
				

			

		

		

			
				
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。

			
		

	





	

		

			

				
					
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（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

			
		

	





	

		

			

				
					
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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

			
		

	





	

		

			

				
					
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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

			
		

	





	

		

			

				
					
gcc如何生成预编译头文件(.gch)

				
			

			

				

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GCC 预编译

				
			

			

				

					
				

				

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GCC 预编译 
$gcc -Wall -E hello.c
-E 显示预编译内容，但不保存
$gcc -Wall -c -save-temps hello.c
生成预编译文件并保存为：hello.i(预编译文件), hello.s（汇编文件）, hello.o（目标文件）
 
分开操作如下：
$cpp hello.c hello.i      //cpp是预编译器，生成预编译文件h

			
		

	





	

		

			

				
					
c语言预编译头文件

				
			

			

				

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### 预编译头文件的作用

预编译头文件的主要作用是提高编译效率。在大型项目中，许多源文件可能会包含相同的头文件。通过预编译这些常用的头文件，编译器可以在后续的编译过程中直接使用预编译的结果，从而减少重复编译的时间。预编译头文件通常以 `.pch` 为扩展名，它包含了编译的结果，可以是任何 C/C++ 代码，甚至是 inline 的函数，但必须是稳定的代码，即在开发过程中不会被频繁修改 [^1]。

### 预编译头文件的使用方法

在使用预编译头文件时，首先需要创建一个预编译头文件。这通常涉及选择一个或多个头文件，这些文件包含项目中广泛使用的声明和定义。然后，通过编译器的特定选项或命令来生成预编译头文件。例如，在 GCC 编译器中，可以通过 `-Winvalid-pch` 和 `-include` 参数来指定预编译头文件 [^2]。

对于 Microsoft Visual Studio 用户，创建预编译头文件的过程涉及在项目属性中设置预编译头选项。具体来说，可以选择一个头文件作为预编译头的基础，并设置编译器选项来启用预编译头的支持 [^1]。

### 示例：使用预编译头文件

假设有一个项目，其中多个源文件都需要包含 `<vector>` 和 `<string>`。为了提高编译效率，可以创建一个预编译头文件 `stdafx.h`，其内容如下：

```cpp
// stdafx.h
#pragma once

#include <vector>
#include <string>
```

接着，在项目的源文件中，只需包含这个预编译头文件即可，而无需单独包含 `<vector>` 和 `<string>`：

```cpp
// main.cpp
#include "stdafx.h"

int main() {
    std::vector<std::string> vec;
    return 0;
}
```

在编译时，编译器会利用预编译头文件 `stdafx.h` 的编译结果，加快整个项目的编译速度 [^2]。

### 注意事项

尽管预编译头文件能够显著提升编译速度，但也需要注意以下几点：

- **稳定性**：预编译头文件中的代码应该是稳定的，不建议对频繁更改的代码进行预编译。
- **大小**：预编译头文件可能会非常大，通常有 6-7MB 或更大，因此应及时清理不再使用的预编译头文件。
- **维护**：如果预编译头文件中的代码被修改，需要重新编译生成预编译头文件，否则可能导致编译错误或运行时错误 。

通过合理使用预编译头文件，可以有效提高大型项目的编译效率，减少开发者的等待时间。然而，正确管理和维护预编译头文件也是保证项目顺利进行的重要环节 [^2]。

 

			
		

	



              




          




        



    





    



      

      

        
      

      





	

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              成就一亿技术人!
            

            

              拼手气红包6.0元
            

          

        

        

          

            还能输入1000个字符
          

          

             
          

          

            

              红包
              添加红包
            

            

              表情包
              插入表情
              

                

              

            

            

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成就一亿技术人!

          

          

        

        

          

          

            领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝
            规则
          

        

      

      

        

          

            
              
            
            

              
hope_wisdom
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