如何解决C ++模块:如果首先包含标准库模块,则包含的第3方文件是否仍会拉入普通标头?
我开始尝试Microsoft Visual Studio的C ++模块实现。 Microsoft splits the standard library into five modules:
- std.regex
- std.filesystem
- std.memory
- std.threading
- std.core
我已将上述标准模块库替换为上述模块,以适合项目中的每个文件。但是,我包含许多第三方库文件。例如,假设第三方库的头文件中有#include <memory>
,而在包含第三方库的头文件之前,我的文件中已经有import std.memory;
。
std.memory
模块是否定义了包括保护措施,从而导致第三方库跳过不必要的#include <memory>
或包括内存,即使覆盖<memory>
的模块已经被使用包括在内?
标准对此有什么要说的吗?在过渡到模块期间,这似乎是一个重要的问题:如果使用了第三方库,则如果仍然像以前那样包含它们,则对模块的好处似乎会大大减少。
解决方法
C ++ 20完全没有为标准库指定模块。而是指定(大多数)库标题可以导入:import<vector>;
,依此类推。因此,无论是将标准库组件附加到 global模块,还是在这种情况下,假设的C ++ 23 std.vector
模块接口单元都可能简单
module;
#include<vector>
export module std.vector;
namespace std {
export using std::vector;
}
甚至
export module std.vector;
export import<vector>;
或将它们附加到命名模块,在这种情况下,标头<vector>
可能只是
import std.vector;
(加上功能测试宏)。
如果翻译部门同时做这两种情况,则都不会中断
import std.vector;
#include<vector>
可能会发生#include
头文件中包含每一行的情况:std::vector
的两个定义位于不同的翻译单元中,就像两个{{1 }}。仍然存在效率的问题:采用前一种策略,翻译单元可以#include<vector>
和import
使用相同的组件,而命名模块为无法提供宏以防止重新解析。但是,使用这种策略的实现可能会选择将#include
翻译成#include
以避免这种情况。
请注意,与MSVC的实现一样,C ++ 23标准库模块可能比标头更粗,因此上述内容适用于(例如){{1} }和import<vector>;
,std.containers
,<vector>
,等。
像#include <vector>
这样的指令所做的完全取决于实现。该实现可以具有一种机制,用于检测模块vector
是否已包含vector
以及模块import
由于#include <vector>
中的定义已经可用。在这种情况下,#include
指令可能什么也不做,或者#include
只是一个空文件。
一旦C ++标准库在实际标准中模块化,并且随着模块实现的成熟,这些东西可能只是实现的一部分。但是,此类优化将基于特定于编译器的内在函数或编译器拥有的显式逻辑。它不一定适用于第三方,因此总体问题仍然存在。
解决此问题的主要方法是不要在模块中使用import
第三方API标头;您 import
这样的标题。这就是为什么头文件import
指令是模块系统的一部分的原因。通过import
标头,您可以鼓励实现确保该标头仅被编译一次。
现在是的,如果您在每个#include <vector>
上使用<vector>
有10个头文件,那么import
将为这些模块头文件编译10次。但是,如果您从项目中的10个不同文件中import
头中的一个,则该头仅应编译一次。而且,extract_words
版的模块标头仅在这些标头的内容发生更改时才需要重新编译,因此项目的后续构建不需要重新处理第三方API。
为了公平起见,我们不得不提到MSVC下的模块并未实现全部使用,而是部分使用,因此不要期望太多。就是说,现在标准说模块比tge include指令更有效,因为模块仅导入一次,类似于自定义语言实现支持的预编译标头。这样可以减少编译时间。非导出实体对导入模块的翻译单元没有影响。 此外,模块还允许您选择应该导出哪些单元以及不应该导出哪些单元,从而表达代码的逻辑结构。
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