今天向大家介绍c++20核心语法modules，从c++11到今天的c++20，这是c++不断推陈出新从量变到质变的过程。在介绍modules之前，我们先来了解include机制。
include机制
c++为了完全兼容c语言，让c语言开发者快速学习c++语言，因此继承了c语言的include机制。include是包含的意思，就是将头文件的所有内容复制过来，#则代表预处理的意思，相关的预处理还有#ifdef、#endif，在此就不做过多的介绍。
c++将代码分为头文件和cpp源文件，头文件主要是申明函数等相关接口，cpp文件则是具体实现。开发者可以将cpp文件编译成lib文件，使用者无需关系其具体的实现，这样能很好的将实现逻辑和接口分离。
什么是编译单元
当一个c或cpp文件在编译时，预处理器首先递归包含头文件，形成一个含有所有必要信息的单个源文件，这个源文件就是一个编译单元。
编译单元和头文件
在同一个编译单元里，重复包含头文件会照成重复定义的问题，例如：一个头文件定义了一个class（不是申明），然后在一个cpp文件中包含两次，编译器就会报“类型重定义”错误。为了解决这一编译错误问题，必须要在头文件里写上#ifndef、#define 和 #endif（新版编译器你可以#pragma once），但大多数人认为这一解决办法并不完美。
编译真的很慢很慢
c++编译慢是公认的，你会发现编译一个工程的时间足够干很多事情，其中有一大部分原因就是include照成的。一个公共的头文件很可能被N个编译单元包含，这N个编译单元都会去编译头文件，尤其是修改这个公共头文件，再编译简直让人欲哭无泪，准确的诠释了“牵一发而动全身”。
可以看出include的机制有一系列问题，这些问题总是不尽人意，曾经有多少人抱怨include机制太烂，又有多少人为此转移阵营而投靠其它语言。面对标准委员会的一次又一次推移，最终module特性冻结在c++20。
modules重磅来袭
C++不适应在大规模程序设计与现代开发中的应用环境，越来越多的模板的使用，已经导致了编译时可伸缩性和程序员生产力的严重障碍。它构建性能低下，与云和分布式构建的集成性差。此外，严重依赖头文件包含（即从编译器的角度复制代码）和宏扼杀了C++开发人员的开发。
为了解决以上系列问题，c++20 modules应运而生！（手动特效：金光闪闪）
其中，WG21官方的n4465.pdf文档对modules的目标描述：
1. componentization;
2. isolation from macros;
3. scalable build;
4. support for modern semantics-aware developer tools.
gcc官方对其描述：
Reduce build times due to not reparsing large header files
Proper interface/implementation isolation
Harder to have ODR violations
mvc、gcc、clang 三大编译器基本已完成c++17的开发工作，目前正在开发c++20核心功能。gcc编译器很早就建立了module分支，可以从gcc官网看到，2017年3月1日 第一个模块可执行文件运行。mvc已经开始试验性的支持module，可以从微软官方c++博客看到，vs2015就开始支持modules了，我相信正式版本将很快与我们见面。
开始modules工作
如果您使用的是Visual Studio 2017 15.3之前的版本，请添加/experimental:module /module:stdIfcDir "$(VCToolsInstallDir_150)ifc\$(PlatformTarget)"到`` 配置属性''-> `` C / C ++''->``命令行''以打开该项目的模块。
（我的版本是vs2017 15.9.7 ，所以我直接跳过上一步）接下来，项目属性页->c/c++->语言->c++语言标准选择“最新草案标准（/std:c++latest）”，启用c++模块（实验性）选择“是”。
修改属性页
//#include
import std.core;
int main()
{
tstd::vectorvec;
tvec.push_back(1);
tvec.push_back(2);
tvec.push_back(3);
tfor (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it)
t{
ttprintf("%d\n", *it);
t}
tsystem("pause");
treturn 0;
}
以上是stl的modules示例，微软官方提供的std模块参考如下
- std.regex 提供标题的内容
- std.filesystem 提供标题的内容
- std.memory 提供标题的内容
- std.threadingprovodes头部的内容，
， ， ， ， - std.core 提供C ++标准库中的所有其他内容
自定义模块
新建Mo.ixx文件（注意后缀名的变化），然后我们需要在main函数前导入MO模块（import MO;）并使用它，需要注意的是只有标记export的才会被导出，否则外部无法调用。我们可以在模块中导入子模块，可以用大括号批量export，也可以更小粒度的控制export。
export module MO;
import std.core;
export
{
tvoid test()
t{
ttprintf("test。。。");
t}
tnamespace SPACE
t{
ttclass File
tt{
ttpublic
tttvoid process();
tt};
tt
t}
}
void test2()
{
tprintf("test2。。。");
}
void SPACE::File::process()
{
}
编译它会生成两个文件，分别是obj和ifc。obj我们并不陌生，那么ifc是个什么东西？其实它是模块的二进制描述文件，无法手动更改，虽然没有了头文件，但是需要一个ifc文件，让编译器知道接口信息，用于和其它TU建立桥梁。可以看到模块直接被当做TU处理，无论你有多少个编译单元import该模块，都不会重复编译，大大提高了编译速度，是不是很酷！
c++20 module 将是一个全新的开始，所带来改变是巨大的，这些改变是不言而喻的，从这一刻开始构建你的大型项目。好吧，我们扔掉include，从modules开始，更快的构建速度，更清爽的代码架构，更小的功能依赖，更好的独立组件，像c#一样高效而优雅的开发。
结束语
modules终于来了！模块对于开发的好处毋庸置疑，我相信这是很多人都有所期待的，那些抱怨include垃圾而转移阵营的同学，是时候回归c++了。
从c++11到c++20，还在用c++98的你，我就问你慌不慌？当下急速发展的互联网时代，不学习就意味着淘汰，希望大家勇于接受新事物！
对此有任何疑问，欢迎大家留言，谢谢！
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