Как заголовочные файлы C++ работают?
То, когда я включаю некоторую функцию от заголовочного файла в программе C++, делает весь код заголовочного файла, копируются в заключительный исполняемый файл, или только машинный код для определенной функции сгенерирован. Например, если я звоню std::sort от <algorithm> заголовок в C++, машинный код, сгенерированный только для вида () функция или для всего <algorithm> заголовочный файл.
Я думаю, что подобный вопрос существует где-нибудь на Переполнении стека, но я старался изо всех сил находить его (я посмотрел на него однажды, но потерял ссылку). Если бы можно указать на меня, к которому, это было бы замечательно.
4 ответа
Здесь вы смешиваете две разные проблемы:
- Заголовочные файлы, обрабатываемые препроцессором
- Выборочное связывание кода компоновщиком C ++
Заголовочные файлы
Они просто дословно копируются препроцессором в место, которое включает их. Весь код алгоритма копируется в файл .cpp , когда вы #include .
Выборочное связывание
Большинство современных компоновщиков не связывают функции, которые не вызываются в вашем приложении. Т.е. напишите функцию foo и никогда не вызывайте ее - ее код не попадет в исполняемый файл. Итак, если вы #include и используете только sort , вот что произойдет:
- Препроцессор поместит весь файл
алгоритмв ваш исходный файл - Вы вызываете только
sort - Связанный анализирует это и только добавляет источник
sort(и функции, которые он вызывает, если они есть) к исполняемому файлу. Код других алгоритмов не добавляется
Тем не менее, шаблоны C ++ еще больше усложняют дело. Это сложный вопрос, который нужно объяснить здесь, но в двух словах - шаблоны расширяются компилятором для всех типов, которые вы фактически используете. Таким образом, если есть вектор из int и вектор из string , компилятор сгенерирует две копии всего кода для вектор в вашем коде. Поскольку вы его используете (иначе компилятор не сгенерировал бы его), компоновщик также помещает его в исполняемый файл.
Фактически, весь файл копируется в файл .cpp, и это зависит от компилятора / компоновщика, выбирает ли он только «необходимые» функции, или все они.
В общем, упрощенное резюме:
- конфигурация отладки означает компиляцию всех не шаблонных функций,
- конфигурация выпуска удаляет все ненужные функции.
Кроме того, это зависит от атрибутов -> функция, объявленная для экспорта, никогда не будет удалена. С другой стороны, варианты функции шаблона "генерируются" при использовании, поэтому компилируются только те, которые вы явно используете.
РЕДАКТИРОВАТЬ: код файла заголовка не создается, но в большинстве случаев написан вручную.
Если вы #include заголовочный файл в исходный код, он действует так, как если бы текст в этом заголовке был написан вместо директива препроцессора #include .
Обычно заголовки содержат объявления, то есть информацию о том, что находится внутри библиотеки. Таким образом, компилятор позволяет вам вызывать объекты, код которых существует вне текущего модуля компиляции (например, файл .cpp, из которого вы включаете заголовок). Когда программа связана с исполняемым файлом, который вы можете запустить, компоновщик решает, что включить, обычно в зависимости от того, что ваша программа фактически использует. Библиотеки также могут быть связаны динамически, что означает, что исполняемый файл фактически не включает код библиотеки, но библиотека подключается во время выполнения.
Это зависит от компилятора. Большинство компиляторов сегодня проводят анализ потока, чтобы исключить невызванные функции. http://en.wikipedia.org/wiki/Data-flow_analysis