预编译头（Precompiled Header，简称 PCH）是 C++ 编译优化技术之一，主要用来加快大型项目的编译速度。它的核心思想是：将那些频繁包含且不常变动的头文件预先编译成二进制格式，后续编译源文件时直接加载这个结果，避免重复解析和编译相同的头文件内容。

预编译头的作用

提升编译效率：在大型项目中，像 iostream、vector、mfc 或 qt 的头文件经常被多个 .cpp 文件包含。每次编译都要重新处理这些庞大的头文件，非常耗时。使用 PCH 后，这些公共头只需编译一次。

减少重复工作：编译器不再需要反复解析标准库或第三方库的声明，显著缩短整体构建时间。

适用于稳定头文件：适合那些几乎不变、被广泛引用的头文件，如项目通用配置、基础库接口等。

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如何使用预编译头

以 Visual Studio 和 GCC/Clang 为例说明配置方法。

Visual Studio 中的配置（windows 平台）

1. 创建一个专门用于预编译的头文件，通常命名为 stdafx.h 或 pch.h：

// pch.h
#pragma once

#include <iostream>
#include <String>
#include <vector>
// 添加其他常用头文件

2. 创建对应的源文件 pch.cpp，并包含该头文件：

// pch.cpp
#include “pch.h”
// 空文件即可，用于生成 PCH

3. 在项目设置中启用预编译头：

• 右键 pch.cpp → 属性 → C/C++ → 预编译头 → 设置为“创建预编译头 (/Yc)”
• 其他所有 .cpp 文件 → 属性 → C/C++ → 预编译头 → 设置为“使用预编译头 (/Yu)”
• 指定预编译头文件名（如 pch.h）

4. 每个源文件的第一行必须包含 pch.h：

#include “pch.h” // 必须是第一个 include

GCC / Clang 中的使用方法（linux/macOS）

GCC 和 Clang 支持通过 .gch 文件实现预编译头。

1. 编写公共头文件 common.h：

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// common.h
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

2. 预先编译它：

g++ -x c++-header common.h -o common.h.gch

这会生成 common.h.gch 文件。

3. 正常编译源文件时，只要包含 common.h，编译器会自动优先使用 .gch 文件：

g++ main.cpp -o main

注意：-x c++-header 告诉 GCC 将文件当作 C++ 头文件处理；.gch 文件权限需允许读取；若存在多个匹配的 .gch，选最优者。

使用建议与注意事项

• 把最常用、最稳定的头文件放进预编译头，不要包含易变的本地头文件。

• 所有使用 PCH 的源文件必须以 #include “pch.h” 开头，否则可能导致编译错误或 PCH 失效。

• 不同编译选项下生成的 PCH 不通用。改变宏定义、语言标准等需重新生成。

• 清理构建时记得删除 .pch 或 .gch 文件，防止旧缓存影响结果。

• CMake 可通过 target_precompile_headers() 管理 PCH（CMake 3.16+）：

target_precompile_headers(myapp private common.h)

基本上就这些。合理使用 PCH 能显著提升大项目编译速度，关键是选对头文件，并正确配置编译流程。