TwineCompileによるC++Builder 最適化ガイド

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この記事は、Yılmaz Yörü氏のhttps://blogs.embarcadero.com/cbuilder-optimization-guide-with-twinecompile/の抄訳です

このブログでは、C++Builderプロジェクトを最適化し、できるだけ速くコンパイルするためのヒントやコツをご紹介いたします。ここでは、TwineCompileでの使用を想定した最適化について説明しますが、これらのテクニックの一部はC++Builder全般に適用できます。

C++BuilderとTwineCompileには、コンパイル速度を最適化するための機能が数多く搭載されていますが、プロジェクトごとに条件や設定が異なるため、チューニングが必要になることがよくあります。ここでは、プロジェクトの種類や構造ごとに、いつ、どのように適用すればよいのか、さまざまなヒントを見ていきます。

Table of Contents

トリック #1 – TwineCompile

最初のトリックは簡単で、TwineCompileを使い始めることです。TwineCompileはC++Builderに統合されるIDEプラグインで、C++Builderコンパイラ（従来のコンパイラおよびCLANGコンパイラの両方）にマルチスレッド、キャッシング、その他の強力な機能を追加します。場合によっては、TwineCompileをインストールするだけで、最新世代のビルドワークステーションでのプロジェクトのコンパイル速度が50倍になることもあります。

TwineCompileは、C++Builder 10.4.1以降のバージョンをご利用で、有効なアップデートサブスクリプションをお持ちのお客様であれば、GetIt パッケージマネージャから無償で入手できます。プロジェクトの構造やファイル(次のヒントとは異なりますが)に変更を加えることなく、パフォーマンスを向上させることができるため、コンパイル時間を短縮するための最初の手段となるはずです。

TwineCompileを入手するには、IDEでGetItパッケージマネージャを開き、TwineCompileを検索します。指示に従ってインストールしてください。

詳しくは、以下のブログもご覧ください。

大規模なC++プロジェクトのビルド時間をTwineCompileで高速化

TwineCompileをIDEに統合すると、IDEのコンパイル/メイク/ビルドコマンドを自動的にフックし、IDEのビルドプロセスの代わりにTwineCompileを起動します。これにより、現在のようにIDEを使い続けながら、TwineCompileが提供するコンパイル性能を最大限に活用することができます。

トリック #2 – CLANGでPCH (プリコンパイル済みヘッダー)を使用

C++Builderには、コンパイル時間が遅い場合、それを改善するための秘訣があります。最も効果的な方法は、プロジェクトにプリコンパイル済みヘッダーを適切に設定して使用することです。CLANGコンパイラの導入により、この機能が大幅に改善され、より使いやすくなりました。

現在、CLANGコンパイラを使用しているプロジェクトの場合は、コンパイル時間に大きな違いが生じるため、CLANGのPCHサポートを利用することを強くお勧めします。またプロジェクトで、まだ従来のBorlandコンパイラを使用している場合は、CLANGコンパイラを使用することをお勧めします。C++v17をサポートした標準準拠の最新のC++コンパイラを使用できるだけでなく、CLANG PCH システムも使用できます。

ClangのPCHの詳細は、以下のドキュメントを参照ください。

Clang 拡張 C++ コンパイラでプリコンパイル済みヘッダーを使用する

Clangコンパイラでは、プロジェクトは一度に1つのプリコンパイル済みヘッダーのみ使用できます。

プリコンパイル済みヘッダーのコンセプトは非常にシンプルで、プロジェクトのほとんど（すべてではないにしても）のユニットで使用されるヘッダーのセットを取得し、それらをバイナリデータにコンパイルします。プロジェクトのユニットにこれらのプリコンパイル済みヘッダーがインクルードされている場合、コンパイラはヘッダーを最初から処理/コンパイルする必要はなく、プリコンパイル済みのデータをディスクからロードするだけで、ユニット内のコードのコンパイルに進むことができます。

コンパイラがプリコンパイル済みヘッダーを確実に使用できるように、各ユニットのヘッダー順序を同一にする必要があるため、ある程度の規律が必要です。さらに、プリコンパイル済みヘッダーには、頻繁に変更されるヘッダーを含めるべきではありません。これは、ヘッダーをコンパイルする際のオーバーヘッドがかなり大きいためで、常に再構築しなければならない場合には、プリコンパイルされたヘッダーの利点をすべて失うことになります。

ステップ #1

まず、プロジェクトを分析して、ほとんどのユニットがインクルードしているヘッダーを特定することから始めます。そのためには、ほとんどのユニットまたはすべてのユニットが同じヘッダーセットをインクルードするための再編成が必要になるかもしれません。なお、未使用のヘッダーを追加しても悪影響はありませんので、すべてのヘッダーを使用しないユニットがあっても、まったく問題ありません。

プリコンパイル済みのヘッダーが多ければ多いほど、コンパイル時間の改善に効果的です。

ステップ #2

プロジェクトに既にPCHヘッダーファイルがある場合（新しいプロジェクト用にIDEによって自動生成されたPCH .hファイルなど）、ステップ #6に進んでください。

プロジェクトにPCHヘッダーファイル（新しいプロジェクト用にIDEによって自動生成されたPCH .hファイルなど）がない場合は、プロジェクトに新しいヘッダーファイルを追加します。

cbuilder-optimization-guide-with-twinecompile-ja-1-5975470

ステップ #3

新しいヘッダーファイルは、ProjectNamePCH.hのようなわかりやすい名前で保存します。

ステップ #4

[プロジェクト]ペインでヘッダーファイルを右クリックし、[プリコンパイルに使用]オプションを選択します。

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ステップ #5

このプリコンパイル用ヘッダーファイルを開き、ステップ #1で分析し、プロジェクトで使用されているすべてのinclude文を配置します。例えば、以下のようになります。

#include <vcl.h>

#include <tchar.h>

ステップ #6

プロジェクトのすべてのユニットを見て、PCHヘッダーにあるヘッダーを参照している#includeステートメントを削除します。各ユニットの先頭で、他のステートメントの前に、以下のpragma指令を定義して、そのユニットがコンパイル済みのヘッダーを調整していないことをコンパイラに通知します。

#pragma hdrstop

ステップ #7

プロジェクトオプションを開き、「C++コンパイラ」の「プリコンパイル済みヘッダー」セクションで、「PCHの使用法」オプションの「生成し使用する」を選択します。

cbuilder-optimization-guide-with-twinecompile-ja-3-3962535

ステップ #8

プロジェクトをビルドします。 PCHヘッダーファイルをバイナリデータにコンパイルするのに時間がかかりますが、その後、これらのヘッダーをユニットごとに何度も処理する必要がなくなるため、後続のユニットは何倍も高速にコンパイルされます。

トリック #3 – TwineCompile Classicコンパイラ向けの単一ヘッダーのPCH

あなたのプロジェクトがまだ従来のBorlandコンパイラ(以降、クラシックコンパイラ)を使用していて、新しいCLANGコンパイラに移行できない場合でも、クラシックコンパイラは驚くほど強力なPCHシステムを備えているため、プリコンパイル済みヘッダーを使用することで、コンパイル速度を大幅に向上させることができます。

TwineCompileは、このシステムを最大限に活用するようにビルドされており、プリコンパイル済みヘッダーを使用している各ファイルに対して、適切なパラメータでクラシックコンパイラが自動的に呼び出されるようにビルドプロセスを調整します。

CLANGコンパイラとは異なり、クラシックコンパイラは、通常のソースファイルのコンパイルの一部としてプリコンパイル済みヘッダーを生成して使用するように設計されています。プリコンパイル済みのヘッダーとして指定されたファイルをコンパイルするための別のコンパイル手順は必要ありません。

Clangコンパイラでは、プロジェクトごとに単一ヘッダーのPCHしか使用できないというルールがありますが、クラシックコンパイラでは、複数のコンパイル済みヘッダーが使用できます。今回はクラシックコンパイラでも単一ヘッダーを使用するように変更してみましょう。

クラシックコンパイラで単一ヘッダーのPCHを使用するようにプロジェクトを設定するには、2つの方法があります。

インジェクションコマンドを使用して、コンパイルプロセスの一部として単一ヘッダーのPCHファイルをすべてのユニットに自動的に含める
単一ヘッダーのPCHファイルの#include文をすべてのユニットの先頭に手動で追加する。

それでは、実際にクラシックコンパイラで単一ヘッダーのPCHを使用する手順をみてみましょう。