C++ 的代码包含头文件和实现文件两部分, 头文件一般是提供给别人使用的, 但是一旦头文件发生改变,不管多小的变化,所有引用他的文件就必须重新编译,编译就要花时间。

假如你做的工程比较大(比如二次封装chrome这类的开发),重新编译一次的时间就会浪费上班的大部分时间,这样干了一天挺累的, 但是你的老板说你没有产出,结果你被fired, 是不是很怨啊。所以...

言归正传,怎样介绍编译时间呢, 我知道的就3个办法:

删除不必要的一大堆私有成员变量,转而使用 ”impl” 方法

删除不必要的类之间的继承

为了讲清楚这3点,还是举个实例比较好。

现在先假设你找到一个新工作,接手以前某个程序员写的类,如下:



//  old.h: 这就是你接收的类
     //
     #include <iostream>
     #include <ostream>
     #include <list>
     // 5 个 分别是file , db, cx, deduce or error , 水平有限没有模板类
     // 只用 file and cx 有虚函数.
     #include "file.h"// class file
     #include "db.h"// class db
     #include "cx.h"// class cx
     #include "deduce.h"// class deduce
     #include "error.h"// class error
     classold : publicfile, privatedb {
     public:
          old( constcx& );
       db  get_db( int, char* );
       cx  get_cx( int, cx );
       cx& fun1( db );
       error  fun2( error );
       virtualstd::ostream& print( std::ostream& ) const;
     private:
       std::list<cx> cx_list_;
       deduce       deduce_d_;
     };
        inlinestd::ostream& operator<<( std::ostream& os,constold& old_val )
       { returnold_val.print(os);
 }



这个类看完了, 如果你已经看出了问题出在哪里, 接下来的不用看了, 你是高手, 这些基本知识对你来说太小儿科,要是像面试时被问住了愣了一下,请接着看吧

先看怎么使用第一条: 删除不必要的#include

这个类引用 5个头文件, 那意味着那5个头文件所引用的头文件也都被引用了进来, 实际上, 不需要引用5 个,只要引用2个就完全可以了

1、删除不必要的#include,替代办法 使用前向声明 (forward declared )

✪ 删除头文件 iostream, 我刚开始学习C++ 时照着《C++ primer》 抄,只要看见关于输入,输出就把 iostream 头文件加上, 几年过去了, 现在我知道不是这样的, 这里只是定义输出函数, 只要引用ostream 就够了

✪ ostream头文件也不要, 替换为 iosfwd , 为什么, 原因就是, 参数和返回类型只要前向声明就可以编译通过, 在iosfwd 文件里 678行(我的环境是vs2013,不同的编译环境具体位置可能会不相同,但是都有这句声明) 有这么一句



typedef basic_ostream<char, char_traits<char> > ostream;
inline std::ostream& operator<<( std::ostream& os,const old& old_val )
{
    return old_val.print(os);
}



除此之外,要是你说这个函数要操作ostream 对象, 那还是需要#include <ostream> , 你只说对了一半, 的确, 这个函数要操作ostream 对象, 但是请看他的函数实现,

里面没有定义一个类似 std::ostream os, 这样的语句,话说回来,但凡出现这样的定义语句, 就必须#include 相应的头文件了 ,因为这是请求编译器分配空间,而如果只前向声明 class XXX;编译器怎么知道分配多大的空间给这个对象!

看到这里, old.h头文件可以更新如下了:



//  old.h: 这就是你接收的类
     //
     #include <iosfwd>  //新替换的头文件
     #include <list>
     // 5 个 分别是file , db, cx, deduce or error , 水平有限没有模板类
     // 只用 file and cx 有虚函数.
     #include "file.h"// class file  , 作为基类不能删除,删除了编译器就不知道实例化old 对象时分配多大的空间了
     #include "db.h"// class db, 作为基类不能删除,同上
     #include "cx.h"// class cx
     #include "deduce.h"// class deduce
     // error 只被用做参数和返回值类型, 用前向声明替换#include  "error.h" 
     classerror;
     classold : publicfile, privatedb {
     public:
          old( constcx& );
       db  get_db( int, char* );
       cx  get_cx( int, cx );
       cx& fun1( db );
       error  fun2( error );
       virtualstd::ostream& print( std::ostream& ) const;
     private:
       std::list<cx> cx_list_; //  cx 是模版类型,既不是函数参数类型也不是函数返回值类型,所以cx.h 头文件不能删除
       deduce       deduce_d_; //  deduce 是类型定义,也不删除他的头文件
     };
        inlinestd::ostream& operator<<( std::ostream& os,constold& old_val )
       { returnold_val.print(os); }



到目前为止, 删除了一些代码, 是不是心情很爽,据说看一个程序员的水平有多高, 不是看他写了多少代码,而是看他少写了多少代码。

如果你对C++ 编程有更深一步的兴趣, 接下来的文字你还是会看的,再进一步删除代码, 但是这次要另辟蹊径了

2、删除不必要的一大堆私有成员变量,转而使用 ”impl” 方法

✪ 使用 ”impl” 实现方式写代码,减少客户端代码的编译依赖

impl 方法简单点说就是把 类的私有成员变量全部放进一个impl 类, 然后把这个类的私有成员变量只保留一个impl* 指针,

代码如下:



// file old.h
     classold {
        //公有和保护成员
       // public and protected members
     private:
     //私有成员, 只要任意一个的头文件发生变化或成员个数增加,减少,所有引用old.h的客户端必须重新编译
       // private members; whenever these change,
       // all client code must be recompiled
     };



改写成这样:



// file old.h
     classold {
     //公有和保护成员
       // public and protected members
     private:
       classoldImpl* pimpl_;
       //  替换原来的所有私有成员变量为这个impl指针,指针只需要前向声明就可以编译通过,这种写法将前向声明和定义指针放在了一起, 完全可以。
       //当然,也可以分开写
         // a pointer to a forward-declared class
     };
     // file old.cpp
     structoldImpl {
     //真正的成员变量隐藏在这里, 随意变化, 客户端的代码都不需要重新编译
       // private members; fully hidden, can be
       // changed at will without recompiling clients
     };



改为impl实现后是这样的:



// 只用 file and cx 有虚函数.
     #include "file.h"
     #include "db.h"
     classcx;
     classerror;
     classold : publicfile, privatedb {
     public:
          old( constcx& );
       db  get_db( int, char* );
       cx  get_cx( int, cx );
       cx& fun1( db );
       error  fun2( error );
       virtualstd::ostream& print( std::ostream& ) const;
     private:
classoldimpl* pimpl; //此处前向声明和定义
      };
        inlinestd::ostream& operator<<( std::ostream& os,constold& old_val )
       { returnold_val.print(os); }
//implementation file old.cpp
classoldimpl{
std::list<cx> cx_list_;
deduce        dudece_d_;
};



3、删除不必要的类之间的继承

面向对象提供了继承这种机制,但是继承不要滥用, old class 的继承就属于滥用之一, class old 继承file 和 db 类, 继承file是公有继承,继承db 是私有继承,继承file 可以理解, 因为file 中有虚函数, old 要重新定义它,但是根据我们的假设, 只有file 和 cx 有虚函数,私有继承db 怎么解释?! 那么唯一可能的理由就是:

通过 私有继承—让某个类不能当作基类去派生其他类,类似Java里final关键字的功能,但是从实例看,显然没有这个用意,所以这个私有继承完全不必要,应该改用包含的方式去使用db类提供的功能,这样就可以。

把”db.h”头文件删除, 把db 的实例也可以放进impl类中,最终得到的类是这样的:



// 只用 file and cx 有虚函数.
     #include "file.h"
     classcx;
     classerror;
     classdb;
     classold : publicfile {
     public:
          old( constcx& );
       db  get_db( int, char* );
       cx   get_cx( int, cx );
       cx& fun1( db );
       error  fun2( error );
       virtualstd::ostream& print( std::ostream& ) const;
     private:
       classoldimpl* pimpl; //此处前向声明和定义
      };
        inlinestd::ostream& operator<<( std::ostream& os,constold& old_val )
       { returnold_val.print(os); }
//implementation file old.cpp
classoldimpl{
std::list<cx> cx_list_;
deduce        dudece_d_;
};



小结一下:

这篇文章只是简单的介绍了减少编译时间的几个办法:

1. 删除不必要的#include,替代办法 使用前向声明 (forward declared )

2. 删除不必要的一大堆私有成员变量,转而使用 ”impl” 方法

3. 删除不必要的类之间的继承