如果我使用像 windows.h 这样的非模块头文件，我是否仍然应该在基于 C++ 20 模块的代码中使用预编译头文件？

Question

我已经阅读了几篇关于 C++ 20 新功能“modules”的文章，并尝试在我的新项目中使用它们。但我不清楚的是我是否应该在编译器选项中禁用预编译头？

根据我的理解，我的源代码（模块实现文件）中包含的所有标头都进入全局模块范围并仅编译一次，因此不再使用预编译标头。

就我而言，我正在编写一个 Windows DLL，它高度依赖于 windows.h 头文件。这是相当大的头文件，它不是 C++ 20 模块接口文件，只是普通的头文件。

我的模块实现文件看起来像这样：

// ModuleA.cpp
module;

#include <windows.h>

module ModuleA;

void Initialize() {
   // Some code..
}

我的项目中有很多这样的*.cpp文件。

此外，我还在我的 *.ixx（模块接口）文件中包含 windows.h 标头，因为没有这个标头，他们对 DWORD、SHORT、UINT、APIENTRY 一无所知 类型。当然，我可以使用 unsigned long 代替 DWORD 和 __stdcall 代替 APIENTRY 等，但这对我来说不太方便。

我担心，如果我在 Visual Studio 2022 C++ 编译器选项中禁用预编译头选项，windows.h 文件将被编译多次。

Answer 1

由于我在这里没有得到任何答案，所以我决定测试 C++ 20 模块与经典代码编译速度。 我创建了 20 个 C++ 项目中的 4 个：

• 经典代码（无 C++ 20 模块）无预编译头文件。
• 经典代码（无 C++ 20 模块）with预编译头文件。
• 基于现代 C++ 20 模块的代码无预编译头文件。
• 基于现代 C++ 20 模块的代码和预编译头文件。

每个项目都包含 500 个头文件和 500 个经典代码项目的源文件。 以及 500 个模块接口文件 (.ixx) 和 500 个模块实现文件 (.cpp)，用于基于 Modern C++ 20 模块的项目。 所有源文件和模块实现文件都有

#include "framework.h"

表示非预编译头文件版本，

#include "pch.h"

表示启用了预编译头文件的版本。

“framework.h” 文件包含以下标头：

// framework.h
#pragma once

#include <Windows.h>
#include <TlHelp32.h>
#include <iostream>

结果如下：

// █ Classic code, no Precompiled Header █
1>All 510 functions were compiled because no usable IPDB/IOBJ from previous compilation was found.
1>Finished generating code
1>NoModules-NoPCH.vcxproj -> \x64\Release\NoModules-NoPCH.exe
========== Build: 1 succeeded, 0 failed, 0 up-to-date, 0 skipped ==========
========== Build completed at 22:05:55 and took 03:50.216 minutes ==========
Build output folder size: 659 MB (691 732 507 bytes)


// █ Classic code with Precompiled Header █
1>All 510 functions were compiled because no usable IPDB/IOBJ from previous compilation was found.
1>Finished generating code
1>NoModules-PCH.vcxproj -> \x64\Release\NoModules-PCH.exe
========== Build: 1 succeeded, 0 failed, 0 up-to-date, 0 skipped ==========
========== Build completed at 22:06:39 and took 04.573 seconds ==========
Build output folder size: 90.9 MB (95 344 891 bytes)


// █ Modern C++ 20 code (Modules), no Precompiled Header █
1>All 515 functions were compiled because no usable IPDB/IOBJ from previous compilation was found.
1>Finished generating code
1>Modules-Cpp20.vcxproj -> \x64\Release\Modules-Cpp20.exe
1>Done building project "Modules-Cpp20.vcxproj".
========== Build: 1 succeeded, 0 failed, 0 up-to-date, 0 skipped ==========
========== Build completed at 22:12:03 and took 04:30.789 minutes ==========
Build output folder size: 1.47 GB (1 586 401 470 bytes)


// █ Modern C++ 20 code (Modules) with Precompiled Header █
1>All 510 functions were compiled because no usable IPDB/IOBJ from previous compilation was found.
1>Finished generating code
1>Modules-Cpp20-PCH.vcxproj -> \x64\Release\Modules-Cpp20-PCH.exe
1>Done building project "Modules-Cpp20-PCH.vcxproj".
========== Build: 1 succeeded, 0 failed, 0 up-to-date, 0 skipped ==========
========== Build completed at 22:13:10 and took 19.306 seconds ==========
Build output folder size: 249 MB (261 284 309 bytes)

到目前为止，

最快编译是启用预编译头的经典C++代码，花费了04.573秒。创建的 *.obj 类文件：90.9 MB（95 344 891 字节）。

而

最慢是带模块的现代C++ 20代码，但没有预编译头文件，花费了04:30.789分钟。还创建了很多 *.obj 之类的 1.47 GB（1 586 401 470 字节）的东西。

我将测试项目上传到 GitHub：

cpp20-compiler-tests。 我不认为这些测试不是最好的，现实世界的项目可能会表现出不同的性能。我不知道。

但我相信它回答了我的问题：

我是否应该将预编译头与 C++ 20 模块一起使用？

并且它表明答案是

YES。 它表明 C++ 20 全局模块片段无法取代预编译头文件，至少在今天是这样。也许有一天，谁知道呢...