C++预编译头文件

预编译头文件的由来

也许请教了别的高手之后，他们会告诉你，这是预编译头，必须包含。可是，这到底是为什么呢？预编译头有什么用呢？

咱们从头文件的编译原理讲起。其实头文件并不神秘，其在编译时的作用，就是把自己的所有内容直接“粘贴”到相应的 #include 语句处。其实，编译器在编译你的程序的时候，所做的第一件事，也就是展开所有的 #include 语句和 #define 语句。

头文件的出现，固然给书写程序带来了很大方便。可是到了 Windows 时代后，慢慢就呈现出一些问题了。几乎所有的 Windows 程序都必须包含 windows.h，而那个文件却硕大无比，将它展开后往所有文件中一粘贴，编译的时候立刻慢得像只蜗牛。

到了 MFC 时代后，情况更为恶劣了。毕竟 C 风格的 Windows 头文件里面包含的还仅仅是函数定义和宏，编译难度不算太大，而 MFC 库里面的头文件可都是类声明啊！更何况，一个最简单的工程，都会生成大量的类，需要用到大量的函数。如果工程稍微复杂一些，编译难度可想而知！

但是，人们惊奇地发现，虽然用到的头文件又多又杂，但是在一个工程中，总有那么一堆头文件，是几乎所有 cpp 都必须包含的。那么，可不可以把这些头文件提取出来，只编译一编，然后所有其它 cpp 就都能使用呢？没错，这就是预编译头的思想都由来！

实践证明，使用了预编译头技术后，编译速度大大提高了。可以到你的工程目录下的Debug 或 Release 目录中看一看，里面有一个体积极为硕大的 .pch 文件，那就是传说中的“编译之后的预编译头”。

使用了预编译头技术后，虽然带来了极大地方便，但也造成了一个问题：由于它假定预编译头中包含过的头文件会在所有 cpp 中使用，因此它在编译你的 cpp 的时候，就会将预编译头中已经编译完的部分加载到内存中。如果它突然发现你的 cpp 居然没有包含预编译头，它就会很郁闷，因为它不知道该如何将已编译完的部分从内存中请出去，整个编译过程就会失败。

因此，如果你使用了预编译头技术，就必须在所有的 cpp 中包含预编译头。MFC 工程中为你建立了一个默认的预编译头 stdafx.h，如果你愿意，也可以在自己的工程中使用其它文件名作为你的预编译头，如果你觉得有必要。

预编译头的概念

所谓的预编译头就是把一个工程中的那一部分代码，预先编译好放在一个文件里(通常是以.pch为扩展名的)，这个文件就称为预编译头文件。这些预先编译好的代码可以是任何的C/C++代码 – 甚至是inline的函数，但是必须是稳定的，在工程开发的过程中不会被经常改变。如果这些代码被修改，则需要重新编译生成预编译头文件。注意生成预编译头文件是很耗时间的。同时你得注意预编译头文件通常很大，通常有10M+大。注意及时清理那些没有用的预编译头文件。

也许你会问：现在的编译器都有Time stamp的功能，编译器在编译整个工程的时候，它只会编译那些经过修改的文件，而不会去编译那些从上次编译过，到现在没有被修改过的文件。那么为什么还要预编译头文件呢？答案是，我们知道编译器是以文件为单位编译的，一个文件经过修改后，会重新编译整个文件，当然在这个文件里包含的所有头文件中的东西都要重新处理一遍。VC的预编译头文件保存的正是这部分信息。以避免每次都要重新处理这些头文件。

预编译头的作用

Windows和MFC的include文件都非常大，即使有一个快速的处理程序，编译程序也要花费相当长的时间来完成工作。由于每个.CPP文件都包含相同的include文件，为每个.CPP文件都重复处理这些文件就显得很傻了。

为避免这种浪费，AppWizard和VisualC++编译程序一起进行工作，如下所示：

AppWizard建立了文件stdafx.h，该文件包含了所有当前工程文件需要的MFCinclude文件。且这一文件可以随被选择的选项而变化。
AppWizard然后就建立Stdafx.cpp。这个文件通常都是一样的。（只有一句 #include “stdafx.h”，因为仅仅只有头文件的话是不能参与编译的）
然后AppWizard就建立起工程文件，这样第一个被编译的文件就是stdafx.cpp。
当VisualC++编译stdafx.cpp文件时，它将结果保存在一个名为projectname.pch的文件里。(扩展名pch表示预编译头文件。)
当VisualC++编译随后的每个.cpp文件时，它阅读并使用它刚生成的.pch文件。VisualC++不再分析Windowsinclude文件，除非你又编辑了stdafx.cpp或stdafx.h。

在这个过程中你必须遵守以下规则：

你编写的任何.cpp文件都必须首先包含stdafx.h。
如果你有工程文件里的大多数.cpp文件需要.h文件，顺便将它们加在stdafx.h(后部)上，然后预编译stdafx.cpp。
由于.pch文件具有大量的符号信息，它是你的工程文件里最大的文件。

如果你的磁盘空间有限，你就希望能将这个你从没使用过的工程文件中的.pch文件删除。执行程序时并不需要它们，且随着工程文件的重新建立，它们也自动地重新建立。

Note：stdafx.h这个头文件名是可以在project的编译设置里指定的。编译器认为，所有在指令#include “stdafx.h”前的代码都是预编译的，它跳过#include “stdafx. h”指令，使用projectname.pch编译这条指令之后的所有代码。因此，所有的MFC实现文件第一条语句都是：#include “stdafx.h”。在它前面的所有代码将被忽略，所以其他的头文件应该在这一行后面被包含。否则，你将会得到“No such file or directory”这样让你百思不得其解的错误提示。