在预编译头文件中实例化模板会减少编译时间吗？

Question

示例：说我在预编译的头文件中包括：

#include <vector>

由于在我的项目中经常使用vector的一些实例，例如std :: vector，std :: vector等，因此，如果我在预编译标头中也将它们实例化，它将减少编译时间：

#include <vector>
template class std::vector<float>;
template class std::vector<int>;

更进一步，将伪函数添加到使用一些函数的预编译头中是否有意义：

namespace pch_detail {
inline auto func() {
  auto&& v = std::vector<float>{};
  v.size();
  v.begin();
  v.front();
}
}

我不确定翻译单元和模板如何真正工作，因此在我看来，如果我在预编译的标头中实例化它们，这意味着不必为每个.cpp文件都实例化它们。

更新资料

使用Visual Studio 2017和一些常用模板类的实例化在真实世界的代码库上进行了测试。

1. 实例化通用模板类：71731 ms
2. 无实例：68544 ms

因此，至少就我而言，这花费了更多时间。

Answer 1

是的，它可以有所作为。

然后，翻译单元中的实例化可以利用预编译头中的数据，并且编译器可以比 C++ 标准库头更快地读取该数据。

但是您必须维护实例化列表，因此这种编译时优化可能会带来更多麻烦，而不是其价值 - 如果您有不再需要的实例化，您的想法可能最终会产生相反的效果。

Answer 2

有趣的是，但至少对于clang（4.0.1）你的变体增加了编译时间：

1. no pch

real    0m0,361s
user    0m0,340s
sys     0m0,021s

2. pch, no explicit instantiate

real    0m0,297s
user    0m0,280s
sys     0m0,017s

3. pch, explicit instantiate

real    0m0,507s
user    0m0,474s
sys     0m0,033s

我使用这样的代码：

#include <iostream>
#include "test.h"

int main() {
        std::vector<float> a = {1., 2., 3.};
        for (auto &&e : a) {
                std::cout << e << "\n";
        }
        std::vector<int> b = {1, 2, 3};
        for (auto &&e : b) {
                std::cout << e << "\n";
        }
}

案例2测试.h

#pragma once

#include <vector>

案例3

#pragma once

#include <vector>
template class std::vector<float>;
template class std::vector<int>;

以及这样的编译脚本：

echo "no pch"
time clang++ -std=c++11 main.cpp

echo "pch, no explicit instantiate"
clang++ -std=c++11 -x c++-header test.h -o test.pch
time clang++ -std=c++11 -include-pch  test.pch main.cpp 

echo "pch, explicit instantiate"
clang++ -std=c++11 -x c++-header test2.h -o test2.pch
time clang++ -std=c++11 -include-pch  test2.pch main2.cpp