C++20 Modules需编译器支持,推荐MSVC或Clang;定义模块用export module和.cppm后缀,导出函数用export,主程序通过import使用,编译时需分步生成模块文件并链接,可拆分模块分区优化结构,逐步替代头文件机制。

要用C++20的Modules,先确保你的编译器支持。目前主流的是MSVC(Visual Studio 2019及以上)和Clang(部分支持),GCC还在逐步完善中。下面以Clang和MSVC为例说明基本用法。
模块的定义(Module Definition)
创建一个模块文件,通常使用 .ixx(MSVC)或 .cppm(Clang推荐)作为后缀。
比如写一个简单的数学模块 math.cppm:
export module math;export int add(int a, int b) {return a + b;}
int helper() { return 42; } // 不导出,仅模块内可用
module math; 定义了一个名为 math 的模块。
export 关键字表示该函数可以被其他代码导入使用。
模块的导入(Importing Modules)
在主程序或其他模块中使用 import 导入已定义的模块。
例如,在 main.cpp 中使用 math 模块:
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import math;#includeint main() {std::cout << add(3, 4) << std::endl; // 输出 7return 0;}
注意:用了模块后,不再需要头文件(.h 或 .hpp)来声明接口。
编译方式(以不同编译器为例)
编译模块需要分步处理,因为模块接口需要先生成二进制模块文件(如pcm、ifc等)。
使用 Clang(需启用实验性支持):
# 编译模块clang++ -std=c++20 -fmodules-ts -xc++-system-header iostream # 预处理标准库(可选)clang++ -std=c++20 -fmodules-ts -c math.cppm -o math.o编译主程序并链接
clang++ -std=c++20 -fmodules-ts main.cpp math.o -o main
使用 MSVC(Visual Studio 2019 16.10+):
cl /std:c++20 /EHsc /experimental:module math.cppm main.cpp
MSVC会自动处理模块的构建流程,生成.ifc文件并链接。
模块分区与组合(可选高级用法)
你可以把一个大模块拆成多个分区:
// math.part1.cppmexport module math:helpers;int helper_add(int a, int b);// math.interface.cppmexport module math;export import :helpers;
export int add(int a, int b) {return helper_add(a, b);}
这适合组织大型模块,提高编译效率。
基本上就这些。C++20 Modules的目标是替代老旧的头文件机制,提升编译速度和封装性。虽然现在生态还在过渡,但值得开始尝试。关键是编译器支持和构建系统配合,建议从简单例子入手。不复杂但容易忽略细节。
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