会预先编译C＆＃x2B;＆＃x2B;标题文件会减慢链接时间？

Question

我在外部文件中有100个.h文件。我来源中的10 .cpp文件包括这些.h文件。

因此，我从我的.cpp文件中删除了所有#include externalfiles/.* h指令，并将它们写在我通过cmake的targe_precompile_headers（$ {project_name} private PCH）中包含的pch.h标题中。 h）。

我使用通过cmake vs 在我的.cpp文件中包括pch.h 中检查了我的构建时间。我指出了使用以下方式的构建时间： set_property（全局属性rule_launch_compile“ $ {cmake_command} -e time”） and code>和 set_property（全局属性rule_launch_link“ $ {cmake_command} -e time”）

使用预编译的标头

[1/2]构建CXX对象CMakefiles/algocoding.dir/main。 CPP.OBJ

经过的时间：11 s。 （时间），11.413 s。 （时钟）

[2/2]链接CXX可执行algocoding.exe

经过的时间：54 s。 （时间），53.459 s。 （时钟）

构建时间包括标头

[1/2]构建CXX对象Cmakefiles/algocoding.dir/main.cpp.obj

经过的时间：14 s。 （时间），13.35 s。 （时钟）

[2/2]链接CXX可执行algocoding.exe

经过的时间：28 s。 （时间），28.109 s。 （时钟）

conlusion

从这些时间开始，似乎使用预编译的标头确实会减少.OBJ创建.cpp文件修改（main.cpp）的构建时间，但它会大大增加链接时间。

这是每个人的情况还是我在这里做错了什么？

编辑：1

实验＃2 测试预编译标头的构建时间。

我试图将SPDLOG库（仅包含100个.H文件的标头库）包括在我的裸机cmake项目中（只是一个main.cpp记录1行中的文件）。两种做到这一点的方法。

1. 只需将spdlog文件夹复制到我的源中，然后在main.cpp中使用#include指令
2. 。 ））

构建时间结果

---- 方法1

/main.cpp.obj

[1/2]构建cxx对象cmakefiles/ test.dir ：22 s。 （时间），21.904 s。 （时钟）

[2/2]链接CXX可执行式测试。exe

经过的时间：18 s。 （时间），18.311 s。 （时钟）

---- 方法2

[1/2]构建CXX对象Cmakefiles/test.dir/main.cpp.obj

经过的时间：18 s。 （时间），18.231 s。 （时钟）

[2/2]链接CXX可执行式测试。exe

经过的时间：22 s。 （时间），21.604 s。 （时钟）

结论

准则项目中的外部标题的预编译仍然给出与仅使用#include指令相同的总构建时间。当使用预编译标头时，通过链接CXX可执行文件的时间增加了构建.OBJ文件的较小时间。

我需要做些不同的事情来减少预编译外部.h文件的构建时间吗？还是这是预期的行为？

Answer 1

clang+lld vs gcc+ld

如@HolyblackCat的建议，我尝试了 clang+lld链接器的相同汇编。对于标头文件的#include和预编译标头（〜100 .H文件）的构建时间肯定已经改善了：

-------- 方法1（常规#include）
[1/2]构建CXX对象Cmakefiles/test.dir/main.cpp.obj
经过的时间：7 s。 （时间），6.997 s。 （时钟）
[2/2]链接cxx可执行test.exe
经过的时间：9 s。 （时间），9.493 s。 （时钟）

-------- 方法2（预编译标头）
[1/2]构建CXX对象Cmakefiles/test.dir/main.cpp.obj
经过的时间：5 s。 （时间），4.515 s。 （时钟）
[2/2]链接cxx可执行test.exe
经过的时间：9 s。 （时间），9.076 s。 （时钟）

从这些结果中， clang+lld的性能明显快，比GCC+ld/Gold的表现要快。此外，预编译标题在与clang+lld一起使用时设法减少了整体构建时间，因为它会减少.OBJ文件的构建时间，但设法可以达到相似的链接时间。 （有关GCC+默认链接器的构建时间，请参见问题编辑1）

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@marco van de voort提到的缩放

是如何使用预编译的标头来检查.OBJ/.CPP文件的数量如何影响构建时间。因此，对于方法2（预先计的标头），我使用3个.cpp文件（缩放3 ）和5 .CPP文件（缩放5 ）。这是结果：

------ 方法2缩放3 .cpp
构建所有3个CXX
经过的时间：7 s。 （时间），6.767 s。 （时钟）
[4/4]链接CXX可执行test.exe
经过的时间：27 s。 （时间），27.404 s。 （时钟）

------ 方法2缩放5 .cpp
构建所有5个CXX对象
经过的时间：11 s。 （时间），11.416 s。 （时钟）
[6/6]链接CXX可执行test.exe
经过的时间：47 s。 （时间），46.942 s。 （时钟）

我们可以看到链接的时间增加是线性〜（9 * #cpp文件要链接到）。对于方法1，缩放会带来较差的结果。

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继续前进，

尽管与Clang+lld一起使用时，预编译标题会提供更好的构建时间，但最好使用方法3。查找库版本（.lib/.dll）您只想尝试使用的标题库使用。该库是静态/动态链接的，这种方式的构建时间要快得多。

方法3：在CMAKE中使用SPDLOG库（通过VCPKG安装）：

set(CMAKE_PREFIX_PATH "<PathToVcpkg>\\installed\\x64-mingw-static") # THIS HAS TO COME BEFORE THE PROJECT LINE
project(test)
find_package(spdlog REQUIRED);  
add_executable(${PROJECT_NAME} ${project-targets})  
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} PRIVATE spdlog::spdlog )  

与仅使用Header libraries相比，使用.lib库版本的构建时间显着改善了使用.lib库版本（with PCH Include）（with pch insporries）

------ 方法3缩放1 .cpp
[1/2]构建CXX对象Cmakefiles/test.dir/main.cpp.obj
经过的时间：2 s。 （时间），2.073 s。 （钟）
[2/2]链接cxx可执行test.exe
经过的时间：10 s。 （时间），10.294 s。 （时钟）

------ 方法3缩放5 .cpp
[5/6]构建CXX对象Cmakefiles/test.dir/main2.cpp.obj
经过的时间：2 s。 （时间），2.244 s。 （钟）
[6/6]链接CXX可执行test.exe
经过的时间：12 s。 （时间），12.024 s。 （时钟）

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结论

• 预编译标题仅在用Clang+LLD编译时，库只会提供更好的构建时间。
• 如果该库版本可用，则使用（.lib/.dll）库版本将是最快的方法。