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深入了解VC++編譯器

編輯:關於VC++

大家可能一直在用VC開發軟件,但是對於這個編譯器卻未必很了解。原因是多方面的。大多數情況下,我們只停留在“使用”它,而不會想去“了解”它。因為它只是一個工具,我們寧可把更多的精力放在C++語言和軟件設計上。我們習慣於這樣一種“模式”:建立一個項目,然後寫代碼,然後編譯,反反復復調試。但是,所謂:“公欲善其事,必先利其器”。如果我們精於VC開發環境,我們是不是能夠做得更加游刃有余呢?

閒話少說。我們先來看一下VC的處理流程,大致分為兩步:編譯和連接。源文件通過編譯生成了。obj文件;所有。obj文件和。lib文件通過連接生成。exe文件或。dll文件。下面,我們分別討論這兩個步驟的一些細節。

編譯參數的設置。主要通過VC的菜單項Project->Settings->C/C++頁來完成。我們可以看到這一頁的最下面Project Options中的內容,一般如下:

/nologo /MDd /W3 /Gm /GX /ZI /Od /D "WIN32" /D "_DEBUG" /D "_WINDOWS" /D "_AFXDLL" /D "_M BCS" /Fp"Debug/WritingDlgTest.pch" /Yu"stdafx.h" /Fo"Debug/" /Fd"Debug/" /FD /GZ /c

各個參數代表的意義,可以參考Msdn.比如/nologo表示編譯時不在輸出窗口顯示這些設置(我們可以把這個參數去掉來看看效果)等等。一般我們不會直接修改這些設置,而是通過這一頁最上面的Category中的各項來完成。

1) General:一些總體設置。Warning level用來控制警告信息,其中Level 1是最嚴重的級別;Warnings as errors將警告信息當作錯誤處理;Optimizations是代碼優化,可以在Category的Optimizations項中進行更細的設置;Generate browse info用以生成。sbr文件,記錄類、變量等符號信息,可以在Category的Listing Files項中進行更多的設置。Debug info,生成調試信息:None,不產生任何調試信息(編譯比較快);Line Numbers Only,僅生成全局的和外部符號的調試信息到。OBJ文件或。EXE文件,減小目標文件的尺寸;C 7.0- Compatible,記錄調試器用到的所有符號信息到。OBJ文件和。EXE文件;Program Database,創建。PDB文件記錄所有調試信息;Program Database for "Edit & Continue",創建。PDB文件記錄所有調試信息,並且支持調試時編輯。

2) C++ Language:pointer_to_member representation用來設置類定義/引用的先後關系,一般為Best-Case Always表示在引用類之前該類肯定已經定義了;Enable Exception Handling,進行同步的異常處理;Enable Run-Time Type Information迫使編譯器增加代碼在運行時進行對象類型檢查;Disable Construction Displacements,設置類構造/析構函數調用虛函數問題。

3) Code Generation:Processor表示代碼指令優化,可以為80386、80486、Pentium、Pentium Pro,或者Blend表示混合以上各種優化。Use run-time library用以指定程序運行時使用的運行時庫(單線程或多線程,Debug版本或Release版本),有一個原則就是,一個進程不要同時使用幾個版本的運行時庫。Single-Threaded,靜態連接LIBC.LIB庫;Debug Single-Threaded,靜態連接LIBCD.LIB庫;Multithreaded,靜態連接LIBCMT.LIB庫;Debug Multithreaded,靜態連接LIBCMTD.LIB庫;Multithreaded DLL,動態連接MSVCRT.DLL庫;Debug Multithreaded DLL,動態連接MSVCRTD.DLL庫。連接了單線程庫就不支持多線程調用,連接了多線程庫就要求創建多線程的應用程序。

Calling convention可以用來設定調用約定,有三種:__cdecl、__fastcall和__stdcall.各種調用約定的主要區別在於,函數調用時,函數的參數是從左到右壓入堆棧還是從右到左壓入堆棧;在函數返回時,由函數的調用者來清理壓入堆棧的參數還是由函數本身來清理;以及在編譯時對函數名進行的命名修飾(可以通過Listing Files看到各種命名修飾方式)。Struct member alignment用以指定數據結構中的成員變量在內存中是按幾字節對齊的,根據計算機數據總線的位數,不同的對齊方式存取數據的速度不一樣。這個參數對數據包網絡傳輸等應用尤為重要,不是存取速度問題,而是數據位的精確定義問題,一般在程序中使用#pragma pack來指定。

4) Customize:Disable Language Extensions,表示不使用微軟為標准C做的語言擴展;Eliminate Duplicate Strings,主要用於字符串優化(將字符串放到緩充池裡以節省空間),使用這個參數,使得

char *sBuffer = "This is a character buffer";

char *tBuffer = "This is a character buffer";

sBuffer和tBuffer指向的是同一塊內存空間;Enable Function-Level Linking ,告訴編譯器將各個函數按打包格式編譯;Enables minimal rebuild,通過保存關聯信息到。IDB文件,使編譯器只對最新類定義改動過的源文件進行重編譯,提高編譯速度;Enable Incremental Compilation,同樣通過。IDB文件保存的信息,只重編譯最新改動過的函數;Suppress Startup Banner and Information Messages,用以控制參數是否在output窗口輸出。

5) Listing Files:Generate browse info的功能上面已經提到過。這裡可以進行更多的設置。Exclude Local Variables from Browse Info表示是否將局部變量的信息放到。SBR文件中。Listing file type可以設置生成的列表信息文件的內容:Assembly-Only Listing僅生成匯編代碼文件(。ASM擴展名);Assembly With Machine Code生成機器代碼和匯編代碼文件(。COD擴展名);Assembly With Source Code生成源代碼和匯編代碼文件(。ASM擴展名);Assembly, Machine Code,and Source生成機器碼、源代碼和匯編代碼文件(。COD擴展名)。Listing file name為生成的信息文件的路徑,一般為Debug或Release目錄下,生成的文件名自動取源文件的文件名。

6) Optimizations:代碼優化設置。可以選擇Maximize Speed生成最快速的代碼,或Minimize Size生成最小尺寸的程序,或者Customize定制優化。定制的內容包括:

Assume No Aliasing,不使用別名(提高速度);

Assume Aliasing Across Function Calls,僅函數內部不使用別名;

Global Optimizations,全局優化,比如經常用到的變量使用寄存器保存,或者循環內的計算優化,如

i = -100;

while( i < 0 ){ i += x + y;}

會被優化為

i = -100;

t = x + y;

while( i < 0 ){i += t;}

Generate Intrinsic Functions,使用內部函數替換一些函數調用(提高速度);

Improve Float Consistency,浮點運算方面的優化;

Favor Small Code,程序(exe或dll)尺寸優化優先於代碼速度優化;

Favor Fast Code,程序(exe或dll)代碼速度優化優先於尺寸優化;

Frame-Pointer Omission,不使用幀指針,以提高函數調用速度;

Full Optimization,組合了幾種參數,以生成最快的程序代碼。

Inline function expansion,內聯函數擴展的三種優化(使用內聯可以節省函數調用的開銷,加快程序速度):Disable不使用內聯;Only __inline,僅函數定義前有inline或__inline標記使用內聯;Any Suitable,除了inline或__inline標記的函數外,編譯器“覺得”應該使用內聯的函數,都使用內聯。

7) Precompiled Headers:預編譯頭文件的設置。使用預編譯可以提高重復編譯的速度。VC一般將一些公共的、不大變動的頭文件(比如afxwin.h等)集中放到stdafx.h中,這一部分代碼就不必每次都重新編譯(除非是Rebuild All)。

8) Preprocessor:預編譯處理。可以定義/解除定義一些常量。Additional include directories,可以指定額外的包含目錄,一般是相對於本項目的目錄,如……\Include.

連接參數的設置。主要通過VC的菜單項Project->Settings->Link頁來完成。我們可以看到這一頁的最下面Project Options中的內容,一般如下:

/nologo /subsystem:windows /incremental:yes /pdb:"Debug/WritingDlgTest.pdb" /debug /machi ne:I386 /out:"Debug/WritingDlgTest.exe" /pdbtype:sept

下面我們分別來看一下Category中的各項設置。

1) General:一些總體設置。可以設置生成的文件路徑、文件名;連接的庫文件;Generate debug info,生成Debug信息到。PDB文件(具體格式可以在Category->Debug中設置);Ignore All Default Libraries,放棄所有默認的庫連接;Link Incrementally,通過生成。 ILK文件實現遞增式連接以提高後續連接速度,但一般這種方式下生成的文件(EXE或DLL)較大;Generate Mapfile,生成。MAP文件記錄模塊相關信息;Enable Profiling,這個參數通常與Generate Mapfile參數同時使用,而且如果產生Debug信息的話,不能用。PDB文件,而且必須用Microsoft Format.

2) Customize:這裡可以進行使用程序數據庫文件的設置。Force File Output ,強制產生輸出文件(EXE或DLL);Print Progress Messages,可以將連接過程中的進度信息輸出到Output窗口。

3) Debug:設置是否生成調試信息,以及調試信息的格式。格式可以有Microsoft Format、COFF Format(Common Object File Format)和Both Formats三種選擇;Separate Types,表示將Debug格式信息以獨立的。PDB文件存放,還是直接放在各個源文件的。PDB文件中。選中的話,表示采用後者的方式,這種方式調試啟動比較快。

4) Input:這裡可以指定要連接的庫文件,放棄連接的庫文件。還可以增加額外的庫文件目錄,一般是相對於本項目的目錄,如……\Lib.Force Symbol References,可以指定連接特定符號定義的庫。

5) Output:Base Address可以改變程序默認的基地址(EXE文件默認為0x400000,DLL默認為x10000000),操作系統裝載一個程序時總是試著先從這個基地址開始。Entry-Point Symbol可以指定程序的入口地址,一般為一個函數名(且必須采用__stdcall調用約定)。一般Win32的程序,EXE的入口為WinMain,DLL的入口為DllEntryPoint;最好讓連接器自動設置程序的入口點。默認情況下,通過一個C的運行時庫函數來實現:控制台程序采用mainCRTStartup (或wmainCRTStartup)去調用程序的main (或wmain)函數;Windows程序采用WinMainCRTStartup (或 wWinMainCRTStartup)調用程序的WinMain (或 wWinMain,必須采用__stdcall調用約定);DLL采用_DllMainCRTStartup調用DllMain函數(必須采用__stdcall調用約定)。Stack allocations,用以設置程序使用的堆棧大小(請使用十進制),默認為1兆字節。Version Information告訴連接器在EXE或DLL文件的開始部分放上版本號。

值得注意的是,上面各個參數是大小寫敏感的;在參數後加上“-”表示該參數無效;各個參數值選項有“*”的表示為該參數的默認值;可以使用頁右上角的“Reset”按鈕來恢復該頁的所有默認設置。

其它一些參數設置

1) Project->Settings->General,可以設置連接MFC庫的方式(靜態或動態)。如果是動態連接,在你的軟件發布時不要忘了帶上MFC的DLL.

2) Project->Settings->Debug,可以設置調試時運行的可執行文件,以及命令行參數等。

3) Project->Settings->Custom Build,可以設置編譯/連接成功後自動執行一些操作。比較有用的是,寫COM時希望VC對編譯通過的COM文件自動注冊,可以如下設置:

Description: Register COM

Commands: regsvr32 /s /c $(TargetPath)

echo regsvr32 exe.time > $(TargetDir)\$(TargetName)。trg

Outputs: $(TargetDir)\$(TargetName)。trg

4) Tools->Options->Directories,設置系統的Include、Library路徑。

一些小竅門

1) 有時候,你可能在編譯的時候,計算機突然非法關機了(可能某人不小心碰了電源或你的內存不穩定等原因)。當你重啟機器後打開剛才的項目,重新進行編譯,發現VC會崩掉。你或許以為你的VC編譯器壞了,其實不然(你試試編譯其它項目,還是好的!),你只要將項目的。ncb、。opt、。aps、。clw文件以及Debug、Release目錄下的所有文件都刪掉,然後重新編譯就行了。

2) 如果你想與別人共享你的源代碼項目,但是把整個項目做拷貝又太大。你完全可以刪掉以下文件:。dsw、。ncb、。opt、。aps、。clw、。 plg文件以及Debug、Release目錄下的所有文件。

3) 當你的Workspace中包含多個Project的時候,你可能不能直觀地、一眼看出來哪個是當前項目。可以如下設置:Tools->Options->Format,然後在Category中選擇Workspace window,改變其默認的字體(比如設成Fixedsys)就行了。

4) 如何給已有的Project改名字?將該Project關掉。然後以文本格式打開。dsp文件,替換原來的Project名字即可。

5) VC6對類成員的智能提示功能很有用,但有時候會失靈。你可以先關掉項目,將。clw和。ncb刪掉,然後重新打開項目,點擊菜單項View->ClassWizard,在彈出的對話框中按一下“Add All”按鈕;重新Rebuild All.應該可以解決問題。

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