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RainyCRH
V2EX  ›  C++

C++ 20 的模块对老式头文件的兼容性和提升(流口水 ing

  •  
  •   RainyCRH · 2019-08-12 14:56:44 +08:00 · 4018 次点击
    这是一个创建于 1912 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    唠叨

    根据标准,模块兼容老式头文件(必须的)……

    如果写下 import <some_header.h>; 或者 import "some_header.h"; 这样的 import 语句,那么针对同一个头文件来说,它们会作为同一个隐式的独立模块来编译,并且是原子的。

    而,现在的预处理器中,#include <some_header.h> 或者 #include "some_header.h" 则是无视任何 C++ 语义,暴力把文件内容复制粘贴进源文件……(逃

    #include 方式

    // hello.cpp
    
    #include "some_header.h"
    #include <vector>
    
    int main()
    {
        std::vector<int> numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };
        
        cao_dan::fuck(numbers);
    }
    
    

    针对如上源文件,如果我修改了这里面的任何内容,都会导致头文件 <vector>some_header.h 的内容被暴力 #include 进 hello.cpp 然后重新编译一次。

    如果头文件的内容,是一堆模板元的话……这编译速度,你懂的……(逃

    import 方式

    // hello.cpp
    
    import "some_header.h";
    import <vector>;
    
    int main()
    {
        std::vector<int> numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };
        
        cao_dan::fuck(numbers);
    }
    
    

    这种方式,很好地兼容了老式头文件。不同的是,它把同一个头文件当成一个模块单元来编译,并生成 BMI (标准中叫 Binary Module Interface,即二进制模块接口)文件,缓存起来。这样在后续编译中,如果没改变头文件 some_header.h<vector> 的内容的话,构建系统就会直接加载这些 BMI,并链接,而不用重新编译。( 666

    有宏控制的情况

    问题来了:如果老式头文件中有宏控制怎么 bang ?

    // lagacy.h
    
    #pragma once
    
    #ifdef SOME_OPTION_1
    // ...
    #elif defined(SOME_OPTION_2)
    //...
    #endif
    
    

    针对以上头文件,采用 import "legacy.h" 的方式无法导入宏,也就无法让用户设置生效。这种情况,大佬们也考虑到了。推荐的做法是用包装头文件实现。

    // lagacy_some_option_1.h
    
    #pragma once
    
    #define SOME_OPTION_1
    
    #include <lagacy.h>
    
    // lagacy_some_option_2.h
    
    #pragma once
    
    #define SOME_OPTION_2
    
    #include <lagacy.h>
    

    这样 lagacy_some_option_1.h 就是针对 SOME_OPTION_1 的设置, lagacy_some_option_2.h 就是针对 SOME_OPTION_2 的设置。

    使用如下:

    // main.cpp
    
    import "lagacy_some_option_1.h"
    // import "lagacy_some_option_2.h"
    
    // ...
    

    废话

    针对这个 BMI 以及其派生出来的 C++ 生态系统技术报告,准备在 C++ 20 发布之前拟定。主要包括一些亟待统一的地方:

    • 模块 ABI
    • 基于模块编译的二进制库的发布和使用
    • 针对入门者的友好的模块化 Hello World
    • 构建系统(如 CMake、MSBuild 等等)
    • 编译器实现(如 MSVC、Clang、GCC 等)
    • 名称查找规则(比如一个模块 boost.asio 怎么对应到具体的 BMI 文件或源文件,这个规则是什么?)
    • 模块世界的包管理工具(急需!)

    Over- -

    7 条回复    2019-08-31 09:48:04 +08:00
    v2byy
        1
    v2byy  
       2019-08-12 16:35:06 +08:00
    这个跟 vs 中的 Precompiled header 有什么区别吗?
    augustheart
        2
    augustheart  
       2019-08-12 16:41:53 +08:00
    已经能用了?
    araraloren
        3
    araraloren  
       2019-08-12 16:59:36 +08:00
    @v2byy 区别就是 这个是标准,你那个再厉害是小三 。。
    jim9606
        4
    jim9606  
       2019-08-12 21:00:15 +08:00
    这玩意就是为了优化编译过程,msvc 的预编译头就是这么干的。
    ABI 兼容我觉得是没戏的,C++已经放弃对 ABI 的标准化了,估计未来只能靠 C+操作系统了(C 标准也没有统一 ABI,只是 OS 规范了这个)
    c0011
        5
    c0011  
       2019-08-13 09:26:35 +08:00
    以前头文件不是可以写宏控制头文件只编译一次吗??
    FrankHB
        6
    FrankHB  
       2019-08-31 09:43:20 +08:00
    “一堆模板元”是什么鬼。
    FrankHB
        7
    FrankHB  
       2019-08-31 09:48:04 +08:00
    其实这种情况还是脱裤子放屁。#include 的语义并没有禁止这样的实现,而<>是 implementation-defined。够折腾了。
    搞得现在那么复杂,无非是跟 export 有一腿而已。然而看看别家(ML-like)叫 module 的东西,这坨也就是玩具。
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