gcc 预编译头文件的奇怪行为答案

【问题标题】：Weird Behavior with gcc precompiled headersgcc 预编译头文件的奇怪行为
【发布时间】：2017-03-29 22:03:05
【问题描述】：

我在让预编译的头文件工作时遇到了麻烦，所以我想出了以下最小工作示例。

这是头文件foo.h

#include <iostream>
using namespace std;

void hello() {
    cout << "Hello World" << endl;
}

我将其编译为g++ -c foo.h，给了我一个编译后的标题foo.gch。我希望当我编译以下包含foo.h 的源文件时，它应该选择标题foo.h.gch，我很好。

// test.cpp
#include <cstdio>   // Swap ordering later
#include "foo.h"    // ------------------

int main() {
     hello();
}

但令人惊讶的是，这并没有使用foo.h.gch 编译，而是使用foo.h。要验证您可以将其编译为g++ -H test.cpp

但是，如果我将包含的头文件的顺序更改如下：

// test.cpp
#include "foo.h"    // ------------------
#include <cstdio>   // Ordering swapped

int main() {
     hello();
}

现在如果我使用g++ -H test.cpp 编译，它会从foo.h.gch 编译，哇！

所以我想知道这是否是 GCC 中的错误，还是我们应该使用这样的预编译头文件？无论哪种情况，我认为了解它很有用..

【问题讨论】：

【解决方案1】：

简而言之，预编译的头文件是这样工作的：

当您请求创建“.pch”文件时，编译器会照常处理源文件。当它这样做时，它的内部结构（主要是名称表和所有相关数据）被填充。最后，它会对这些内部结构进行快照并将其保存到“.pch”文件中。

稍后，当编译包含“.pch”文件的头文件的源文件时，编译器可以省略对头文件的昂贵处理，并从“.pch”加载准备使用的快照文件。

显然，只有在以下情况下才能在不影响语义的情况下做到这一点：

包含指令之前的任何内容都可以：

因此，在这种情况下，加载内部数据结构的快照将是错误的，因为无法保证它会使这些结构保持与正常处理标头后相同的状态。

【讨论】：

【解决方案2】：

在 GCC 中，预编译的标头仅在它们是 only 标头并且首先被包含（没有任何先前的标头）时才起作用。

This answer 解释了为什么会这样。另请参阅 GCC 文档的 Precompiled headers 章节，其中说：

在特定编译中只能使用一个预编译头文件。

一旦看到第一个 C 标记，就不能使用预编译的标头。

顺便说一句，预编译一些大型头文件（尤其是在 C++ 中）可能不值得付出努力。 YMMV。

【讨论】：

【解决方案3】：

来自海湾合作委员会manual pages：

一旦看到第一个 C 标记，就不能使用预编译的标头。

因此，在您的预编译标头中包含 <cstdio> 或首先包含它会起作用。

【讨论】：