C++ 20 的模块对老式头文件的兼容性和提高

唠叨

根据标准，模块兼容老式头文件（必须的）……

若是写下 import <some_header.h>; 或者 import "some_header.h"; 这样的 import 语句，那么针对同一个头文件来讲，它们会做为同一个隐式的独立模块来编译，而且是原子的。

而，如今的预处理器中，#include <some_header.h> 或者 #include "some_header.h" 则是无视任何 C++ 语义，暴力把文件内容复制粘贴进源文件……（逃

#include 方式

// hello.cpp

#include "some_header.h"
#include <vector>

int main()
{
    std::vector<int> numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    
    cao_dan::fuck(numbers);
}

针对如上源文件，若是我修改了这里面的任何内容，都会致使头文件 <vector> 和 some_header.h 的内容被暴力 #include 进 hello.cpp 而后从新编译一次。

若是头文件的内容，是一堆模板元的话……这编译速度，你懂的……（逃

import 方式

// hello.cpp

import "some_header.h";
import <vector>;

int main()
{
    std::vector<int> numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    
    cao_dan::fuck(numbers);
}

这种方式，很好地兼容了老式头文件。不一样的是，它把同一个头文件当成一个模块单元来编译，并生成 BMI（标准中叫 Binary Module Interface，即二进制模块接口）文件，缓存起来。这样在后续编译中，若是没改变头文件 some_header.h 和 <vector> 的内容的话，构建系统就会直接加载这些 BMI，并连接，而不用从新编译。（666

有宏控制的状况

问题来了：若是老式头文件中有宏控制怎么bang？

// legacy.h

#pragma once

#ifdef SOME_OPTION_1
// ...
#elif defined(SOME_OPTION_2)
//...
#endif

针对以上头文件，采用 import "legacy.h" 的方式没法导入宏，也就没法让用户设置生效。这种状况，大佬们也考虑到了。推荐的作法是用包装头文件实现。

// legacy_some_option_1.h

#pragma once

#define SOME_OPTION_1

#include <legacy.h>

// legacy_some_option_2.h

#pragma once

#define SOME_OPTION_2

#include <legacy.h>

这样 legacy_some_option_1.h 就是针对 SOME_OPTION_1 的设置， legacy_some_option_2.h 就是针对 SOME_OPTION_2 的设置。

使用以下：

// main.cpp

import "legacy_some_option_1.h";
// import "legacy_some_option_2.h";

// ...

废话

针对这个 BMI 以及其派生出来的 C++ 生态系统技术报告，准备在 C++ 20 发布以前拟定。主要包括一些亟待统一的地方：

• 模块 ABI
• 基于模块编译的二进制库的发布和使用
• 针对入门者的友好的模块化 Hello World
• 构建系统（如 CMake、MSBuild 等等）
• 编译器实现（如 MSVC、Clang、GCC 等）
• 名称查找规则（好比一个模块 boost.asio 怎么对应到具体的 BMI 文件或源文件，这个规则是什么？）
• 模块世界的包管理工具（急需！）

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