利用pre-compiled headers技术以加速编译速度--以Borland C++ Builder为例(五)

利用pre-compiled headers技术以加速编译速度
--以Borland C++ Builder为例
(五)

本文作者：王森
台湾交通大学科技管理研究所
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<让VCL相关标头档也能享受pre-compiled headers的好处>

    在这之前，所有的测试范例都是简单的小程序。对各位读者来说，虽然上面所得的结论非常有用，但是如果我们要开发的是一般的GUI程序呢? 让我们来看看一个比较实际的例子。
    我们利用 File/New Application重新建造一个GUI的windows应用程序，当我们按下make的时候，我们发现要编译结果如下:

编译行数 173358 行 编译时间 4.05 秒 vcl50.csm的大小 7459 KB Cache档数目 2 个(vcl50.csm与vcl50.#00)

    如果我们在Form上面放许多不同的组件，我们会发现，程序原始文件里头永远都是只有#include <vcl.h>，只有标头档里面才会新引入一些相关的hpp檔。所以如果我们要探究是否可以让使用VCL标头文件的程序编译的速度更快，那我们要痛脑筋的地方就是vcl.h这个档案啰! 于是我们开启vcl.h，发现他只引入了vcl0.h，所以我们再打开vcl0.h，嘿嘿~~ 让我们发现有趣的东西。
    在vcl0.h里面，我们看到几个条件编译式，如下:

// Database related headers
//
#if defined(INC_VCLDB_HEADERS)
#include <dbctrls.hpp>
#include <mask.hpp>
#include <db.hpp>
#include <dbtables.hpp>
#endif // INC_VCLDB_HEADERS


#if defined(INC_VCLEXT_HEADERS)
#include <Buttons.hpp>
#include <ChartFX.hpp>
#include <ComCtrls.hpp>
#include <DBCGrids.hpp>
#include <DBGrids.hpp>
#include <DBLookup.hpp>
#include <DdeMan.hpp>
#include <FileCtrl.hpp>
#include <GraphSvr.hpp>
#include <Grids.hpp>
#include <MPlayer.hpp>
#include <Mask.hpp>
#include <Menus.hpp>
#include <OleCtnrs.hpp>
#include <OleCtrls.hpp>
#include <Outline.hpp>
#include <Quickrpt.hpp>
#include <Tabnotbk.hpp>
#include <Tabs.hpp>
#include <VCFImprs.hpp>
#include <VCFrmla1.hpp>
#include <VCSpell3.hpp>
#endif // INC_ALLVCL_HEADERS

#if defined(INC_OLE_HEADERS)
#include <cguid.h>
#include <dir.h>
#include <malloc.h>
#include <objbase.h>
#include <ole2.h>
#include <shellapi.h>
#include <stddef.h>
#include <tchar.h>
#include <urlmon.h>
#include <AxCtrls.hpp>
#include <databkr.hpp>
#include <OleCtnrs.hpp>
#include <OleCtrls.hpp>
#endif

// Using ATLVCL.H
//
#if defined(INC_ATL_HEADERS)
#include <atl\atlvcl.h>
#endif
    看到这些条件编译式，再想到之前我们所提到的预先编译标记，那幺聪明的读者想到什幺事呢? 没错，如果我们把原始程序文件里面原本的
#include <vcl.h>
#pragma hdrstop
改成
#define INC_VCLDB_HEADERS
#define INC_VCLEXT_HEADERS
#define INC_OLE_HEADERS
#define INC_ATL_HEADERS
#include <vcl.h>
#pragma hdrstop

我们使用build会得到下面结果
编译行数 811680 行 编译时间 15.07 秒 vcl50.csm的大小 22483 KB Cache档数目 2 个(vcl50.csm与vcl50.#00)
    这个实验结果也就告诉我们: 如果使用#define INC_VCLDB_HEADERS 、 #define INC_VCLEXT_HEADERS 、#define INC_OLE_HEADERS 、 #define INC_ATL_HEADERS 可以要求编译器把一些预设不预先编译的的标头档也一起编译进来，如此一来几乎所有利用VCL撰写windows程序所需的所有标头档都会被预先编译。
     如果没有用到，那就尽量不要四个define都用上。比方说，如果我们没有用到数据库组件，那幺就不要使用#define INC_VCLDB_HEADERS;如果没有用到ATL(Active Template library)相关功能，就不要使用#define INC_ATL_HEADERS，因为如此一来，只会浪费多余的时间编译，同时也因为预先编译了一些用不到的标头档，而使得cache变大，这样也只是浪费硬盘空间罢了。

<结论>
 
    综合前面所有的分析和结论，笔者提供一个较好的解决方案，这个解决方案是修正来自前面段落中所提到『把所有的 #include指令全部都搬到一个单一的标头档里面，然后Project里面的每个档案都直接引入这个单一的标头档』的概念而来，我们可以把includeall.h这个标头档的内容改成
includeall.h
#ifdef USE_VCLDB
#define INC_VCLDB_HEADERS
#endif

#ifdef USE_VCLEXT
#define INC_VCLEXT_HEADERS
#endif

#ifdef USE_OLE
#define INC_OLE_HEADERS
#endif

#ifdef USE_ATL
#define INC_ATL_HEADERS
#endif

#include <vcl.h>

#include <iostream.h>
#include <stdio.h>
#include <…其它要引入的系统标头文件…>

#ifdef USE_USERDEF
#include “Unit1.h”
#include “Unit2.h”
#include “Unit3.h”
#include “…使用者自订的标头檔…”
#endif

    这样一来，以后我们在开发程序的时候，一开始便可以先不用把使用者自订的标头档引入，一旦到了程序开发后期，我们只要使用 Project/Option里的Directories/Conditionals次页，在Conditionals的Edit Box里面填上 USE_USERDEF就可以让我们自订的标头档都享受到pre-compiled headers技术的好处。同样地，我们可以在此填入USE_VCLDB、USE_VCLEXT、USE_OLE、USE_ATL等定义，也可以让VCL内部所有相关的标头档充分利用pre-compiled headers技术。如下图:

    其实有了这个对话盒，我们可以不用把includeall.h写的如此复杂，只要写成
includeall.h
#include <vcl.h>

#include <iostream.h>
#include <stdio.h>
#include <…其它要引入的系统标头文件…>

#ifdef USE_USERDEF
#include “Unit1.h”
#include “Unit2.h”
#include “Unit3.h”
#include “…使用者自订的标头档…”
#endif
然后直接在Directories/Conditionals次页里头填上INC_VCLDB_HEADERS、INC_VCLEXT_HEADERS、INC_OLE_HEADERS、INC_ATL_HEADERS也是一样的。

在结论的最后，要提醒各位读者两件再笔者撰写这篇文章时的测试心得:

请不要把具有样板(template) 标头文件放在编译器指令#pragma hdrstop之前，否则pre-compiled headers技术会失效。个人猜想这跟样版的具现化(instantiation)有相当的关系。 如果标头档内具有常数定义(如: const int a = 3 ;)，则则pre-compiled headers技术也同样会失效，但是如果是常数宣告(如: const int a ;)就没有问题。

[附注一: 激活编译器的pre-compiled headers功能]
编译器是否使用pre-compiled headers技术，可以由两个地方决定:
1. Project/Option的Compiler次页

    如图所示，预设的编译器动作就是Cache pre-compiled headers，同时也可以指定cache的檔名。读者可以按F1以求得更多的讯息，通常我们是不必去更动这个地方的设定。

2. 命令列指令
    当我们不使用IDE而直接使用命令列来编译Project时，可以利用编译器参数 –H / -Hu / -H- 来控制编译器对pre-compiled headers的相关行为。

[附注二: BCB on-line help对#pragma hdrstop的解释]

    请将鼠标移到#pragma hdrstop的hdrstop上并按下F1，可以看到on-line help对这个编译器指令的相关说明。

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