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C++怎么优化编译速度_C++构建性能教程【提速】

穿越時空

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发布时间:2026-02-26 13:11:02

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来源于php中文网

原创

使用ccache可提速2–5倍,通过缓存编译结果避免重复编译;关闭unity_build和precompiled_header以提升增量编译效率;用extern template减少模板实例化;禁用并精简头文件依赖。

c++怎么优化编译速度_c++构建性能教程【提速】

ccache 缓存编译结果,别让重复编译吃掉你的时间

90% 的日常构建都是改了一两行就重新编译,ccache 能直接跳过已编译过的源文件,实测提速 2–5 倍。它不改变你的构建流程,只在编译器前面加一层缓存代理。

  • 安装后把 ccache 加进 PATH,再用 export CC="ccache gcc"export CXX="ccache g++"(CMake 项目需额外传 -DCMAKE_C_COMPILER=ccache 等)
  • 默认缓存路径是 ~/.ccache,磁盘空间不足时会自动清理,但建议手动设大小:运行 ccache -M 10G
  • 注意:宏定义、头文件路径、编译器版本变化都会导致缓存失效——所以 ccache 对 CI 或多环境开发特别友好,但本地频繁切分支时可能命中率下降
  • 验证是否生效?改一行代码后执行 ccache -s,看 cache hit rate 是否明显上升

CMake 中关闭不必要的 UNITY_BUILDPRECOMPILED_HEADER

这两个功能听起来很省事,但实际容易拖慢增量编译,尤其在大型项目中。

  • UNITY_BUILD 把多个 .cpp 合并成一个编译单元,单次编译快了,但只要其中任一文件改动,整个合并单元就得重编——改一个测试文件,连带编译整个模块
  • PCH 在头文件稳定时有效,但一旦 std::vectorboost 版本升级,所有依赖它的 .cpp 都得全量重编;Clang 下 PCH 兼容性也比 GCC 差
  • 建议:仅对稳定不变的公共头(如自定义 base.h)启用 PCH;Unity Build 仅用于最终打包阶段,开发期关掉

减少模板实例化爆炸:用 extern template 和显式实例化

模板代码写得爽,编译器却要为每个类型组合生成一份代码,std::vector<int></int>std::vector<double></double> 在不同文件里出现十次,就实例化二十次。

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  • 在头文件里声明:extern template class std::vector<int>;</int>,告诉编译器“别在这儿实例化,去别处找”
  • 在某个 .cpp 里写:template class std::vector<int>;</int>,集中生成一次
  • 对自定义模板类更有效——比如 MyBuffer<t n></t>,在 buffer.cpp 里显式实例化常用组合:template class MyBuffer<char>;</char>
  • 没加 extern 时,clang++ -ftime-trace 会显示大量重复的模板解析耗时,加了之后能直接砍掉 15–30% 编译时间

避免 #include <bits></bits> 和过度头文件泛滥

这个万能头文件本质是把整个 libstdc++ 的实现头全拉进来,不仅增大预处理负担,还让依赖关系彻底失控。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • #include <bits></bits> 在 GCC 下展开后常超 10 万行,Clang 下甚至无法缓存其预编译结果
  • clang++ -E -dD your_file.cpp | wc -l 看预处理后行数,超过 20 万就要警惕
  • 真实项目里,#include "utils.h" 却偷偷包含 <opencv2></opencv2>,会导致所有引用 utils.h 的文件都重新编译——用 include-what-you-useiwyu)工具能揪出这类冗余
  • 头文件里优先用前向声明:class Widget; 替代 #include "widget.h",尤其在 .h 文件中

编译速度不是靠堆硬件解决的,而是靠控制依赖粒度和缓存边界。最常被忽略的一点是:改完 CMakeLists.txt 后,没人记得删掉 CMakeCache.txtCMakeFiles/,结果新配置根本没生效——每次调参前先清构建目录,比调参数本身还重要。

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