CentOS如何提升C++编译速度

一、使用并行编译加速

通过make的-j选项启用多任务并行编译，充分利用多核CPU资源。建议使用nproc命令自动获取CPU核心数，例如：

make -j$(nproc)

这会根据系统核心数启动对应数量的并行编译任务，显著缩短整体编译时间。

二、配置预编译头文件（PCH）

对于包含大量公共头文件的项目（如STL、第三方库），预编译头文件可避免重复解析。步骤如下：

1. 创建预编译头文件（如pch.h），包含常用头文件：

   // pch.h
   #ifndef PCH_H
   #define PCH_H
   #include <
       iostream>
       
   #include <
       vector>
       
   #include <
       string>
       
   #endif // PCH_H
   

2. 编译预编译头文件为.gch格式：

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

3. 在编译时通过-include选项引入预编译头文件：

   g++ -include pch.h -o myprogram myprogram.cpp
   

   或在Makefile中添加-include pch.h到编译选项。

三、利用编译缓存工具（ccache）

ccache通过缓存编译结果，避免重复编译未修改的源文件。安装与配置步骤：

1. 安装ccache：

   sudo yum install ccache
   

2. 将ccache加入系统路径：

   export PATH="/usr/lib/ccache:$PATH"
   

3. 编译时直接使用ccache命令：

   ccache g++ -o myprogram myprogram.cpp
   

   ccache会自动缓存编译结果，后续相同代码可直接从缓存读取。

四、采用分布式编译（distcc）

distcc将编译任务分发到局域网内的多台机器，进一步提升编译速度。步骤如下：

1. 在所有参与节点安装distcc：

   sudo yum install distcc
   

2. 启动distccd服务（在每台节点上执行）：

   distccd --daemon --allow 192.168.1.0/24 --user nobody
   

3. 配置客户端（如~/.bashrc）：

   export DISTCC_HOSTS="192.168.1.2 192.168.1.3 192.168.1.4"
   source ~/.bashrc
   

4. 编译时添加--distcc选项：

   g++ -o myprogram myprogram.cpp --distcc -j$(nproc)
   

   注意：需确保所有节点安装相同版本的GCC/G++。

五、优化编译选项

选择合适的编译选项可在不影响性能的前提下减少编译时间：

• 优化级别：优先使用-O2（平衡编译时间与性能），避免-O3（可能增加编译时间）；
• 目标架构优化：使用-march=native针对当前CPU生成优化代码（如AVX指令集）；
• 链接时优化（LTO）：通过-flto在链接阶段进行跨模块优化，提升最终程序性能。
  示例命令：

g++ -O2 -march=native -flto -o myprogram myprogram.cpp

六、升级编译器版本

CentOS 7默认GCC版本较旧（如4.8），升级到较新版本（如GCC 8+）可获得更好的编译性能和优化支持。升级步骤（以GCC 9为例）：

1. 添加SCL仓库：

   sudo yum install centos-release-scl
   

2. 安装GCC 9：

   sudo yum install devtoolset-9-gcc devtoolset-9-gcc-c++
   

3. 启用GCC 9：

   scl enable devtoolset-9 bash
   

   此时默认gcc/g++即为9版本。

七、使用更快的构建系统

传统make工具效率较低，可切换至更快的构建系统：

• Ninja：专注于速度的构建系统，适合大型项目。通过CMake生成Ninja文件：

  mkdir build &
      &
       cd build
  cmake -G Ninja ..
  ninja -j$(nproc)
  

• CMake：生成更高效的构建脚本，配合-DCMAKE_BUILD_TYPE=Release启用优化。

八、系统级调优

1. 使用SSD存储：将代码和编译文件放在SSD上，显著提升文件读写速度；
2. 增加文件描述符限制：编译大型项目时可能需大量文件描述符，通过以下命令临时调整：

   ulimit -n 65535
   

   永久生效可修改/etc/security/limits.conf文件。

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