加快编译速度

提高 C语言 代码的编译速度的方法

多核编译

以 gcc 为例，编译器只会使用一个进程去做编译，编译控制脚本 makefile 会在编译器编译了一个源文件后，顺序的控制编译器编译下一个源文件。

大多数情况下，在编译阶段（-c 选项，只编译，不连接），众多的源代码编译顺序是不关联的，现在的计算机大多是双核、4核的，甚至8核，完全可以利用CPU的众多核心实现并行编译。使用 make 程序的 -j 参数可以指定同时编译的进程数量，后面一定要指定一个数字，否则 make 会同时开启最大的进程数量，导致太多的进程调度，反而影响效率。

实验情况:

• CPU : i5 4590 4C/4T 3.3G
• 编译工具 : Cygwin / sde-gcc

将编译指令写成一条命令

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# cat mm
#!/bin/bash
make clean
make -j8

使用 time 命令统计运行时间

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# time ./mm

以下是在不同进程数量情况下的编译时间，可以看出并行的进程数量在CPU核心的1～2倍时，能达到最高的效率，再多也无用，反而增加了进程调度的次数。

ccache

ccache 是 complier cache 的缩写。他的原理是缓存编译器使用的中间文件，以达到提高速度的效果。他适用于支持预编译的编译器

编译器的工作流程：

• 预编译

  -E 参数，预编译阶段主要是将 #include 引用的文件载入到实际代码中，将 #define 宏定义展开

• 编译、优化

  -c -o 参数，将源文件编译成目标文件，并进行优化

• 链接

  将众多目标文件、库文件整合在一起，修正符号地址，形成一个可执行程序

通常，我们在编译代码的时候都是将预编译、编译阶段一起进行了，编译器帮助我们完成了很多的事情，我们的代码会引用很多的头文件，包括SDK的头文件，这些头文件自己还会引用非常多的头文件，这样我们一个很短的源文件就会被扩充成一个很长很长的代码，我们来看一下例子：

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# sde-gcc -E -o xxx.pre.c xxx.c

# cat xxx.c | wc -l
49

# cat xxx.pre.c | wc -l
19931

可以看到，这个不到50行的代码，在预编译之后，变成了接近两万行的代码。对于源文件数量、头文件数量很多的代码，这是非常花费时间的。 ccache 就是帮助我们将编译过程拆分，暂存了预编译的一些信息，在不需要重新做预编译的情况下，直接使用缓存中的数据，以减少预编译的行为，达到提高速度的效果。

那么我们使用 ccache 来试试，可以选择去下载源码安装，在 Cygwin 中找到已经有制作好的 ccache 安装包，直接安装就好了，接下来，需要设置一下。

ccache 的使用非常简单，将原本的编译命令行传递给 ccache 即可，比如这样：
ccache gcc -c xxx

我们有几种方式来使用 ccache

• 修改 makefile ，修改编译工具名称，比如 CC = ccache sde-gcc
• 不修改代码、脚本，将编译工具指向 ccache

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mkdir ~/bin
cd ~/bin
ln -s /usr/bin/ccache sde-gcc

然后将 ~/bin 这个目录加入到 PATH 变量中，并优先搜索 ~/bin，在 ~/.bashrc文件末尾加上 PATH=~/bin:$PATH ， 然后重启下 bash , 确保用 which 命令找到的编译工具是我们刚建立的符号链接

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# which sde-gcc
/home/root/bin/sde-gcc

下面我们使用 ccache 来测试一下编译时间，在更换编译进程数的时候，使用命令
ccache -Cz 清除缓存数据，以测试实际花费的时间

可以看出来，第一次编译的时候，由于缓存没有命中，导致 ccache 需要去进行拆分编译过程，缓存信息，造成时间增加，而后每一次的操作，缩减的时间是非常可观的。