C ++头文件如何工作？

Question

当我在C ++程序中包含头文件中的某些函数时，整个头文件代码是否被复制到最终的可执行文件中，或者只生成特定函数的机器代码。例如，如果我从C ++中的std::sort标头调用<algorithm>，那么机器代码是仅针对sort（）函数或整个<algorithm>头文件生成的。

我认为Stack Overflow上存在一个类似的问题，但我已经尽力找到它（我曾经看了一次，但丢失了链接）。如果你能指出我的话，那就太棒了。

Answer 1

你在这里混合了两个不同的问题：

1. 头文件，由预处理器处理
2. 通过C ++链接器选择性地链接代码

头文件

这些只是由预处理器逐字复制到include的位置。 algorithm时，.cpp的所有代码都会复制到#include <algorithm>文件中。

选择性链接

大多数现代链接器都不会链接到您的应用程序中未调用的函数。即编写一个函数foo并且永远不会调用它 - 它的代码不会进入可执行文件。因此，如果您#include <algorithm>并且仅使用sort，则会发生以下情况：

• 预处理器将整个algorithm文件推送到源文件
• 您只需拨打sort
• 链接分析此内容并仅将sort的源（以及它调用的函数，如果有的话）添加到可执行文件中。其他算法的代码没有添加

也就是说，C ++模板使问题进一步复杂化。这里需要解释一个复杂的问题，但简而言之 - 编译器会为您实际使用的所有类型扩展模板。因此，如果vector int和vector string，编译器将为代码中的vector类生成两个代码的副本。由于您正在使用它（否则编译器不会生成它），链接器也会将其放入可执行文件中。

Answer 2

实际上，整个文件被复制到.cpp文件中，它依赖于编译器/链接器，如果它只选择“需要”的功能，或者所有这些功能。

一般来说，简化摘要：

• 调试配置意味着在所有非模板函数中进行编译，
• 发布配置剥离所有不需要的功能。

另外，它取决于属性 - ＆gt;声明用于导出的函数将永远不会被剥离。 另一方面，模板函数变体在使用时会“生成”，因此只编译您明确使用的变体。

编辑：未生成头文件代码，但在大多数情况下是手写的。

Answer 3

如果您在源代码中#include一个头文件，就好像该头文件中的文本是用#include预处理器指令代替的。

通常标头包含声明，即有关库内部内容的信息。这样编译器允许您调用代码存在于当前编译单元之外的事物（例如，包含头部的.cpp文件）。当程序链接到可以运行的可执行文件时，链接器通常根据程序实际使用的内容决定要包含的内容。库也可以动态链接，这意味着可执行文件实际上不包含库代码，但库在运行时链接。

Answer 4

这取决于编译器。今天大多数编译器都进行流量分析以修剪掉未调用的函数。 http://en.wikipedia.org/wiki/Data-flow_analysis