与c#和Java相比,编译c++文件需要很长时间。编译一个c++文件比运行一个正常大小的Python脚本花费的时间要长得多。我目前使用vc++,但它与任何编译器是一样的。为什么会这样?

我能想到的两个原因是加载头文件和运行预处理器,但这似乎不能解释为什么需要这么长时间。


当前回答

解析和代码生成实际上相当快。真正的问题是打开和关闭文件。记住,即使使用include守卫,编译器仍然打开. h文件,读取每一行(然后忽略它)。

有一次,我的一个朋友(在工作无聊的时候)把他公司的应用程序——所有的源文件和头文件——放到一个大文件中。编译时间从3小时下降到7分钟。

其他回答

任何编译器的减速都不一定相同。

我没有使用过Delphi或Kylix,但在MS-DOS时代,Turbo Pascal程序几乎可以立即编译,而等效的Turbo c++程序只能爬行。

两个主要的区别是一个非常强大的模块系统和允许单次编译的语法。

编译速度当然可能不是c++编译器开发人员的优先考虑事项,但C/ c++语法中也有一些固有的复杂性,这使得处理起来更加困难。(我不是C方面的专家,但Walter Bright是,在构建了各种商业C/ c++编译器之后,他创建了D语言。他的改变之一是强制使用上下文无关的语法,使语言更容易解析。)

此外,您还会注意到,makefile通常设置为每个文件都单独用C编译,因此如果10个源文件都使用相同的包含文件,则该包含文件将被处理10次。

Most answers are being a bit unclear in mentioning that C# will always run slower due to the cost of performing actions that in C++ are performed only once at compile time, this performance cost is also impacted due runtime dependencies (more things to load to be able to run), not to mention that C# programs will always have higher memory footprint, all resulting in performance being more closely related to the capability of hardware available. The same is true to other languages that are interpreted or depend on a VM.

编译语言总是比解释语言需要更大的初始开销。此外,也许您没有很好地组织您的c++代码。例如:

#include "BigClass.h"

class SmallClass
{
   BigClass m_bigClass;
}

编译速度比:

class BigClass;

class SmallClass
{
   BigClass* m_bigClass;
}

在大型面向对象项目中,重要的原因是c++很难限制依赖关系。

私有函数需要在它们各自的类的public头文件中列出,这使得依赖关系比它们需要的更具传递性(传染性):

// Ugly private dependencies
#include <map>
#include <list>
#include <chrono>
#include <stdio.h>
#include <Internal/SecretArea.h>
#include <ThirdParty/GodObjectFactory.h>

class ICantHelpButShowMyPrivatePartsSorry
{
public:
    int facade(int);

private:
    std::map<int, int> implementation_detail_1(std::list<int>);
    std::chrono::years implementation_detail_2(FILE*);
    Intern::SecretArea implementation_detail_3(const GodObjectFactory&);
};

如果在头文件的依赖树中重复使用这种模式,就会产生一些间接包含项目中大部分头文件的“神头文件”。它们就像上帝对象一样无所不知,只是在绘制它们的包含树之前,这一点并不明显。

这会以两种方式增加编译时间:

它们添加到包含它们的每个编译单元(.cpp文件)的代码量很容易比cpp文件本身多很多倍。从这个角度来看,catch2.hpp是18000行,而大多数人(甚至是ide)开始难以编辑超过1000-10000行的文件。 编辑头文件时必须重新编译的文件数量不包含在依赖它的真实文件集中。

是的,有一些缓解措施,比如前向声明,它有缺点,或者pimpl习惯用法,它是非零成本抽象。尽管c++在你能做的事情上是无限的,但如果你偏离了它的本意,你的同事会想知道你到底在吸什么。

最糟糕的是:如果你仔细想想,在它们的公共头中声明私有函数的需求甚至是不必要的:成员函数的道德等效可以在C中被模仿,而且通常也被模仿,这不会重现这个问题。

一些原因是:

1) c++语法比c#或Java更复杂,需要更多的时间来解析。

2)(更重要的是)c++编译器生成机器代码,并在编译期间进行所有优化。c#和Java只走了一半,将这些步骤留给JIT。