点击上方蓝字 江湖评谈设为关注/星标
前言
C++20添加了一个非常重要的特性Modules，这个特性相当于重新组织了C++代码文件的结构方式和编译方式。增加了可维护性，提高了编译性能，本篇看下。
C++20 Modules
新增的这个Modules特性主要用于取代传统的C++头文件(.h)和宏(macros)调用机制。
1.传统的头文件的方式
C++文件结构方式：
project/|-----引用|-----外部依赖|-----头文件| └── header.h|------源文件| └── header.cpp| └── main.cpp
以加法运算和减法运算为例。
头文件：header.h
#pragma once// 函数声明int add(int a, int b);int subtract(int a, int b);
源文件：header.cpp
#include "header.h"// 函数实现int add(int a, int b) {return a + b;}int subtract(int a, int b) {return a - b;}
源文件：main.cpp
#include "header.h"int main() {int x = 10, y = 5;std::cout << "Add: " << add(x, y) << std::endl;std::cout << "Subtract: " << subtract(x, y) << std::endl;getchar();return 0;}
2.C++20 Modules方式
C++文件结构方式：
project/|-----引用|-----外部依赖|-----头文件|------源文件| └── AddModules.ixx| └── AddModules.cpp| └── main.cpp
把头文件直接取消，用ixx扩展名的模块来替代。
Modules定义文件：AddModules.ixxexport module AddModules; // 定义模块名称为 "AddModules"export int add(int a, int b); // 导出函数export int subtract(int a, int b);
AddModules.cpp：module AddModules; // 声明实现属于模块 "math"int add(int a, int b) {return a + b;}int subtract(int a, int b) {return a - b;}
import AddModules; // 导入模块#include <iostream>int main() {std::cout << "3 + 4 = " << add(3, 4) << '\n'; // 使用导出的函数getchar();return 0;}
export 的内容会被视为私有，对模块外部不可见。而引入的时候只需要import <module_name>引入模块一次就可以了。- 冗余编译
：头文件被多次包含，导致重复的解析和编译。 - 宏污染
： #define等宏容易导致命名冲突或意外行为。 - 缺乏封装
：头文件通常会暴露实现细节，难以限制可见性。
project/├── main.cpp├── math.ixx # 顶层模块接口文件├── math_add.ixx # 子模块接口（分区）└── math_subtract.ixx # 子模块接口（分区）
math_subtract.ixx：module math:subtract; // 声明子模块，属于顶层模块 mathexport int subtract(int a, int b) {return a - b;}
math_add.ixx：module math:add; // 声明子模块，属于顶层模块 mathexport int add(int a, int b) {return a + b;}
export module math; // 顶层模块声明// 导入子模块export import :add;export import :subtract;
import math; // 导入顶层模块#include <iostream>int main() {int x = 10, y = 5;std::cout << "Add: " << add(x, y) << std::endl; // 使用子模块 math:add 的函数std::cout << "Subtract: " << subtract(x, y) << std::endl; // 使用子模块 math:subtract 的函数return 0;}
结尾
C++20的Modules特性有效的解决了头文件带来的重复解析编译，意外冲突，暴露细节和导出函数不明等问题。算得上是对于C++的一次缺陷的修正。
往期精彩回顾
Rust会取代C++吗？
C++20 重量级的特性
C++20重量级特性:协程
关注公众号↑↑↑：江湖评谈
