Kompilierungszeit mit Hilfe eines Multicorebuild verringern


In einem vorhergehenden Blogeintrag habe ich bereits über die Möglichkeiten einer PCH Datei gesprochen, um die Kompilierungszeit zu verringern. In diesem Blogeintrag möchte ich nun noch eine weitere Möglichkeiten vorstellen, welche die Kompilierungszeit verringern kann.

Normalerweise wird für die Kompilierung immer nur ein Prozessorkern verwendet. Da aber heutige Systeme meist mehrere CPU-Kerne haben, wird das System so nicht voll ausgelastet. In Visual Studio gibt es daher die Möglichkeit den Buildvorgang auch mit mehreren Prozessorkernen zu starten. Die entsprechende Compileroption heißt /MP (Build with Multiple Processes) [Eigenschaften -> Allgemein -> Komplilierung mit mehreren Prozessoren]. Standardmäßig ist sie deaktiviert.

Das klingt jetzt erst einmal nach einer tollen Funktion, welche doch eigentlich immer aktiviert sein sollte. Leider gibt es bei dieser Option auch eine Schattenseite. Eine Kompilierung mit mehreren Prozessorkernen bedeutet ein paralleles bearbeiten der einzelnen Dateien. Wenn man es mit Parallelprogrammierung zu tun hat, muss man immer auch mit den entsprechenden Nachteilen kämpfen (Synchronization, Race Condition, etc.). Während der Kompilierungsphase werden vom Compiler die Ergebnisse in mehreren speziellen Dateien geschrieben. Greifen nun mehrere Threads gleichzeitig auf diese Dateien zu, kann die Konsistenz verloren gehen. Aus diesem Grund gibt es leider eine ganze Reihe von Optionen, welche mit der /MD Option inkompatibel sind.

Eine davon ist für die Kompilierung besonders ärgerlich: /Gm (Enable Minimal Rebuild) [Eigenschaften -> C/C++ -> Codegenerierung -> Minimale Neuerstellung aktivieren]. Bei dieser Option notiert sich der Compiler in speziellen Dateien die Abhängigkeiten zwischen den Sourcedateien und den jeweiligen Klasseninformationen (welche sich normalerweise in den Headerdateien befinden). Anhand dieser Abhängigkeitsinformationen kann der Compiler bei einer entsprechenden Änderung der Headerdatei herausfinden, ob die Sourcedatei (welche die Headerdatei einbindet) neu kompiliert werden muss. Im normalen Programmierablauf kann man sich so unter gewissen Bedingungen die Kompilierung einiger Sourcedateien sparen. Für einen kompletten Rebuild bringt diese Information jedoch nichts (ich verstehe allerdings nicht, warum bei einer kompletten Neuerstellung nicht standardmäßig die /MD Option aktiviert werden kann).

Im Gesamten heißt das also, man hat entweder die Wahl zwischen der Kompilierung mit mehreren Prozessorkernen oder der Kompilierung, welche bei Änderungen nur so wenig Dateien wie möglich neu kompiliert. Was besser ist kann nicht verallgemeinert werden und kommt stark auf den Anwendungsfall an. Insbesondere das jeweilige System und hier die Anzahl der zur Verfügung stehenden Prozessorkernen spielen eine große Rolle. Für unser Projekt habe ich mich dazu entschlossen, diese Option zu aktivieren, da sie zumindest auf meinem System dazu führt, dass der komplette Rebuild in weniger als 20 Sekunden abgeschlossen werden kann. Interessanterweise muss dieser relativ häufig durchgeführt werden (z. B. nach einem Branchwechsel).

Um die /MD Option für ein bestimmtes Projekt zu aktiveren, verwendet man am besten ein Projekteigenschaftenblatt. Ich habe dies bei unserem Projekt so gemacht und das entsprechende Blatt diesem Blogeintrag angehängt. Dabei wird die /MD Option aktiviert und die /Gm Option deaktiviert.

KompilierungszeitMulticorebuild_MulticoreBuild.props