“const unordered_map”编译速度慢作为全局变量

Question

我的编译时间非常慢，可能是由于存在 std::unordered_map 类型的全局变量。您可以在下面找到代码行，它们位于名为 correspondance.h 的文件中

    using Entry_t = std::tuple<Cfptr_t, short int, short int>;
    ...
    #include "map_content.h"
        inline const std::unordered_map<std::string, Entry_t> squaredampl{MAP_CONTENT};
    #undef MAP_CONTENT

，并且 map_content.h 中有地图的内容：

     #define MAP_CONTENT \
    { {EMPTYCHAR+corr::su_R,ANTICHAR,EMPTYCHAR+corr::sd_L,EMPTYCHAR+corr::A,EMPTYCHAR+corr::W},{    &mssm2to2::sumSqAmpl_su_R_anti_sd_L_to_A_W, 9,2}},\
    { {EMPTYCHAR+corr::su_L,ANTICHAR,EMPTYCHAR+corr::sd_R,EMPTYCHAR+corr::A,EMPTYCHAR+corr::W},{  &mssm2to2::sumSqAmpl_su_L_anti_sd_R_to_A_W, 9,2}},\
    ...

它继续像这样大约3500行。 请注意，

1. Cfptr_t 是一个函数指针
2. EMPTYCHAR，并且所有 corr::something 类型的变量都是整数，因此它们定义了键值字符串

我遇到的问题是，每个包含 correspondace.h 的文件的 makefile 需要 10 分钟，因为确实有很多行代码需要处理。

您可能已经了解，需要此映射来允许用户在不知道函数名称的情况下仅使用字符串来访问函数。因此，我目前无法消除此功能，因为它是基础功能。

尽我所能，我尝试将此文件包含在尽可能少的文件中。无论如何，不​​可避免地将它包含在将生成可执行文件的每个文件中，因此，总的来说，这迫使我每次必须调试某些内容时都要等待很长时间。

如果您对如何加快编译速度并保持此功能有任何建议，这对我来说真的很有帮助:)

Answer 1

更改

#include "map_content.h"
inline const std::unordered_map<std::string, Entry_t> squaredampl{MAP_CONTENT};
#undef MAP_CONTENT

为

extern const std::unordered_map<std::string, Entry_t> squaredampl;

新的 .cpp 文件：

#include "correspondance.h"
#include "map_content.h"
const std::unordered_map<std::string, Entry_t> squaredampl{MAP_CONTENT};
#undef MAP_CONTENT

这将导致仅发出映射的一个定义（与 inline 相比，它将在每个翻译单元 odr 中发出） -使用它）。

只要在进入 main 之前构造另一个静态存储持续时间对象期间不使用映射，它就是安全的。如果需要的话，最好将映射设置为函数中的局部静态变量，通过引用返回它以供调用者使用。这将避免“静态初始化顺序惨败”。

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它还可能有助于创建一个函数，为每个条目使用 insert 语句初始化映射，而不是在初始化程序中完成所有操作，即有一个函数 initSquaredampl 返回 < code>std::unordered_map按值，然后：

auto initSquaredampl() {
    std::unordered_map<std::string, Entry_t> squaredampl;
    // Insert items one-by-one
    return squaredampl;
}

const std::unordered_map<std::string, Entry_t> squaredampl = initSquaredampl();

这可能有帮助，因为编译器可能未针对编译很长的表达式进行优化，或者初始化器。然而，他们也可能在处理很长的函数时遇到问题。

Answer 2

我要感谢@Kaldrr 和@user17732522 的精彩见解。我通过以下方式解决了我的问题。在 correspondance.h 中，我刚刚输入：

inline std::unordered_map<std::string, Entry_t> squaredampl;

即​​空地图的简单初始化。
然后，我创建了一个新的标头 init_map.h ，其中包含以下几行：

#include "correspondance.h"

int Initialise();

当然，还有一个相应的 initialise_map.cpp 文件，其中包含函数的定义

#include "initialise_map.h"

int Initialise()
{
  if (!corr::squaredampl.empty()) return 0;
  corr::squaredampl.reserve(3500);
  corr::squaredampl = {
#include "map_content_body.h"
  };
  return 0;
}

，其中 map_content_body.h 是地图内容的行。通过这种方式：

1. 地图的代码仅在一个文件中
2. 我避免定义宏并复制它
3. 一旦我有了目标文件 initialise_map.o，所有将生成可执行文件的 .cpp 文件将不包含代码，但该函数将在链接阶段存在

因此，除非我删除 initialise_map.o 或更新 initialise_map.cpp，否则我的代码将在一个正常的速度，理应如此。

当然，我在每个头文件中都添加了 #pragma Once 或类似内容，以避免无用的代码复制。

也非常感谢@JaMiT 的鼓励的话:)

编辑：正如我在评论中建议的那样，我最终实现了@user17732522 的解决方案。这样我就不必每次都调用函数来进行初始化。