与传统的头文件相比，c++20 中的模块会减少编译时间吗？

Question

假设我们有模块接口源文件foo.ixx，其中定义了模块foo。我们使用

import foo;

在许多不同的 cpp 文件中。与许多不同的 cpp 文件中包含传统头文件 foo.h 的情况相比，编译时间会减少吗？如果减少编译时间，为什么会这样？

Answer 1

"从实现文件访问头文件的机制是使用来自 C 预处理器的 include 指令。换句话说，你的头文件被隐式复制了很多次。

一个项目中所有头文件的副本很多，编译器不得不一遍又一遍地遍历和解析。最明显的问题之一是代码编译时间。

模块有效地替换了头文件和预处理器包含指令。模块提出的解决方案表明我们摆脱了 C 预处理器的文本包含，因此摆脱了它的所有缺点。”[每个模块只处理一次。参见 Table 2]

Reference

Answer 2

是的，模块的优点之一是可以减少编译时间。为了进行比较，这是今天的完成方式：

// foo.hpp
// some code

// a.cpp
#include "foo.hpp"

// b.cpp
#include "foo.hpp"

现在，当编译 2 个翻译单元 a.cpp 和 b.cpp 时，some code 被文本包含到这些源文件中，因此 some code 被编译了两次。虽然链接器会注意最终的可执行文件中实际上只有一个定义，但编译器仍然需要编译 some code 两次，这是浪费精力。

有了模块，我们会有类似的东西：

// foo.hpp
export module foo;
// some code

// a.cpp 
import foo;

// b.cpp 
import foo;

现在编译过程不一样了；有一个中间阶段，foo.hpp 被编译成 a.cpp 和 b.cpp 可以使用的格式，这意味着实现文件不需要编译 some code，他们可以直接使用 some code 中的定义。

这意味着 foo.hpp 只需要编译一次，这可能会大大减少编译时间，尤其是随着使用模块接口单元的实现文件数量的增加。

Answer 3

Header 包含机制依赖于文本预处理（本质上类似于解释脚本语言）；这是 time-consuming 并且由于程序员的错误而难以追踪的错误。另一方面，模块导入机制是一种更智能的分离接口和实现的机制，可以更好地保证一致性和正确性。它提供了在同一个翻译单元中定义接口和实现的方法，从而可以将两者匹配并通知 lib 开发人员传统包含系统中不会注意到的错误。因此，不仅构建时间，而且整个开发周期都显着缩短。

与传统的头文件相比，c++20 中的模块会减少编译时间吗？

Will modules in c++20 reduce compile time compared to traditional header-files?

c++

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