Gibt es Auswirkungen auf die Leistung, wenn jeder Header eingeschlossen wird?

Nehmen wir an, ich möchte verwenden hex() Funktion. Ich weiß, dass es in definiert ist <ios> Header und ich weiß auch, dass es darin enthalten ist <iostream> Header. Der Unterschied liegt darin <iostream> sind viel mehr Funktionen und andere Dinge, die ich nicht brauche.

Sollte es mir aus Performance-Sicht wichtig sein, weniger Funktionen, Klassen usw. einzubeziehen/zu definieren als mehr?

Wenn der Standard sagt, dass es im Header definiert ist <ios> dann Header einfügen <ios> da Sie nicht garantieren können, dass es in/durch einen anderen Header eingefügt wird.

• Es gibt keinen Leistungseinbruch zur Laufzeit.
• Es könnte jedoch zu einer übermäßigen Kompilierzeit kommen, wenn Tonnen von unnötigen Headern enthalten sind.
• Wenn dies erledigt ist, können Sie auch unnötige Neukompilierungen erstellen, wenn beispielsweise ein Header geändert wird, aber eine Datei, die ihn nicht verwendet, ihn enthält.

In kleinen Projekten (mit kleinen Headern) spielt dies keine Rolle. Wenn ein Projekt wächst, kann es sein.

TL;DR: Im Allgemeinen ist es besser, nur das aufzunehmen, was Sie brauchen. Darunter mehr kann wirken sich nachteilig auf die Binärgröße und den Start aus (sollte unbedeutend sein), beeinträchtigen jedoch meistens die Kompilierungszeit ohne vorkompilierte Header.

Nun, natürlich müssen Sie mindestens diese Header zusammenfügen, die garantiert alle Ihre Verwendungen abdecken.
Es kann vorkommen, dass es trotzdem “funktioniert”, da die Standard-C++-Header alle einander nach Wunsch des Implementierers enthalten dürfen und die Header zusätzliche Symbole in der enthalten dürfen std-namespace sowieso (siehe Warum wird die Verwendung von Namespace std als schlechte Praxis angesehen?).

Als nächstes kann das Einfügen eines zusätzlichen Headers manchmal zur Erstellung zusätzlicher Objekte führen (siehe std::ios_base::Init), obwohl eine gut gestaltete Bibliothek solche minimiert (das ist meines Wissens die einzige Instanz in der Standardbibliothek).

Aber das große Problem ist eigentlich nicht die Größe und Effizienz der kompilierten (und optimierten) Binärdatei (die unberührt bleiben sollte, abgesehen vom vorherigen Punkt, dessen Effekt minimal sein sollte), sondern die Kompilierungszeit während der aktiven Entwicklung (siehe auch How does #include funktioniert in C++?).
Und letzteres wird (schwer, so sehr, dass das Komitee an einem Modulvorschlag arbeitet, siehe C++-Module – warum wurden sie aus C++0x entfernt? Werden sie später wiederkommen?) durch das Hinzufügen überflüssiger Header negativ beeinflusst.

Es sei denn natürlich, Sie verwenden vorkompilierte Header (siehe Warum vorkompilierte Header verwenden (C/C++)?). In diesem Fall fügen Sie mehr in die vorkompilierten Header ein und damit überall statt nur dort, wo sie benötigt werden, solange diese Header nicht geändert werden , wird die Kompilierzeit tatsächlich die meiste Zeit verkürzen.

Es gibt ein Clang-basiertes Tool zum Ermitteln der minimalen Header namens schließen Sie ein, was Sie verwenden.
Es analysiert den Klang AST, um das zu entscheiden, was sowohl eine Stärke als auch eine Schwäche ist:
Sie müssen ihm nicht alle Symbole beibringen, die ein Header zur Verfügung stellt, aber er weiß auch nicht, ob es in dieser Überarbeitung gerade so geklappt hat oder ob sie vertraglich vereinbart sind.
Sie müssen also die Ergebnisse überprüfen.

Das Einfügen unnötiger Header hat folgende Nachteile.

1. Längere Kompilierzeit, Linker muss alle ungenutzten Symbole entfernen.
2. Wenn Sie in CPP zusätzliche Header hinzugefügt haben, wirkt sich dies nur auf Ihren Code aus.
3. Aber wenn Sie Ihren Code als Bibliothek verteilen und unnötige Header in Ihren Header-Dateien hinzugefügt haben. Der Clientcode wird damit belastet, die von Ihnen verwendeten Header zu finden.
4. Vertrauen Sie nicht der indirekten Einbeziehung, verwenden Sie den Header, in dem die erforderliche Funktion tatsächlich definiert ist.
5. Auch in einem Projekt sollten Header als gute Programmierpraxis enthalten sein, um Abhängigkeiten zu reduzieren.

//local header -- most dependent on other headers
#include <project/impl.hpp>
//Third party library headers -- moderately dependent on other headers
#include <boost/optional.hpp>
//standard C++ header -- least dependent on other header
#include <string>

Und Dinge, die nicht betroffen sind, sind die Laufzeit, der Linker entfernt nicht verwendete Symbole während der Kompilierung.

Einschließlich nicht benötigter Header-Dateien hat etwas Wert.

1. Es erfordert weniger Codierungsaufwand, um das normalerweise benötigte Ausschneiden und Einfügen einzufügen includes. Natürlich ist die spätere Codierung jetzt damit belastet, nicht zu wissen, was wirklich benötigt wurde.

2. Insbesondere in C mit seiner eingeschränkten Namensraumkontrolle werden Kollisionen einschließlich unnötiger Header sofort erkannt. Sprich Code definiert eine globale Nicht-static Variable oder Funktion, die zufällig dem Standard entsprach, wie z erfc() etwas Textverarbeitung zu tun. Durch Einbeziehung <math.h>mit wird die Kollision erkannt double erfc(double x)obwohl dies .c Datei macht keine FP-Mathematik noch andere .c Dateien tun.

   #include <math.h>
   char *erfc(char *a, char *b);
   

OTOH, hatte dies .c Datei nicht enthalten <math.h>, zur Verbindungszeit würde die Kollision erkannt werden. Die Auswirkungen dieser verspäteten Benachrichtigung könnten groß sein, wenn die Codebasis jahrelang keine FP-Mathematik benötigt hätte und dies jetzt tut, nur um sie zu erkennen char *erfc(char *a, char *b) an vielen Orten verwendet.

IMO: Bemühen Sie sich angemessen, unnötige Header-Dateien nicht einzufügen, aber machen Sie sich keine Sorgen, ein paar zusätzliche einzufügen, insbesondere wenn es sich um häufige handelt. Wenn eine automatisierte Methode vorhanden ist, verwenden Sie sie, um die Aufnahme von Header-Dateien zu steuern.