Предварительно откомпилированные заголовки (англ. pre-compiled headers) — в языках Си и Си++ способ ускорить компиляцию большой программы.

Несколько первых заголовочных файлов, подключённых к каждому модулю, переводятся во внутренний формат компилятора и сохраняются в памяти или на диске. Впрочем, надо помнить два правила:

1. При изменении любого из предкомпилируемых заголовков перекомпилируется весь набор.
2. При полной перекомпиляции выигрыш по времени получается, когда один и тот же набор применяется как минимум в двух единицах компиляции.

Поэтому, как правило, в предкомпилируемый набор сбрасывают всевозможные библиотечные заголовки, крупные и в то же время редко изменяющиеся.

Предпосылки

Язык программирования Си для подключения внешнего модуля использовал заголовочные файлы. Это упрощает компилятор и даёт некоторую гибкость — и это работало в течение 20 лет, пока заголовки были небольшими, а файлов в проекте — мало. С укрупнением программных проектов время компиляции стало расти квадратично — увеличивается как количество единиц компиляции, так и количество заголовков, подключённых к каждой конкретной единице. В особо крупных проектах полная перекомпиляция занимает десятки минут и чаще выполняется во время ночной сборки, чем на рабочих местах программистов.

К тому же язык программирования Си относится к семейству LR(1) и поэтому компиляторы Си медленнее, например, Паскаля (который LL(1)).

Чтобы сократить время компиляции, и были разработаны предкомпилированные заголовки.

Реализации

Embarcadero C++ Builder

Предкомпилируется всё, что идёт до директивы #pragma hdrstop.

// main.cpp
 
///// Предкомпилируемые заголовки
 
// C++
#include <cstdio>
 
// STL
#include <string>
#include <vector>
#include <map>
#include <algorithm>
 
// Специфичные для ОС
#include <windows.h>
 
///// Тут предкомпиляция заканчивается
#pragma hdrstop
 
///// Остальные заголовки
#include "unit1.h"
 
int main()
{
  doUnit1();
  return 0;
}

GCC

При компиляции h-файлов GCC автоматически предполагает, что требуется делать предкомпилированный заголовок (либо это можно указать через командную строку, ключ -x). Большинство оболочек программирования (например, Code::Blocks) позволяют указывать, какие файлы предкомпилировать. Стандартным решением будет «свалить» наиболее используемые, но редко меняющиеся заголовки в один h-файл и подключать его самым первым.

// pch.h - его предкомпилировать (задаётся в makefile или проекте).
 
// C++
#include <cstdio>
#include <cmath>
 
// STL
#include <string>
#include <vector>
#include <map>
#include <algorithm>
 
// Специфичные для ОС
#include <windows.h>

// unit1.cpp
  // предкомпилируемый - первым!
#include "pch.h"
  // остальные заголовки
#include "unit1.h"
 
void doUnit1()
{
}

// main.cpp
  // предкомпилируемый - первым!
#include "pch.h"
  // остальные заголовки
#include "unit1.h"
 
int main()
{
  doUnit1();
  return 0;
}

Microsoft Visual C++

Ситуация похожа на GCC. Visual C++ версии 6.0 и выше предкомпилирует заголовок со стандартным именем — stdafx.h. (Это имя можно изменить опцией компилятора). В IDE мастер создания проектов позволяет выбрать, следует ли использовать предкомпилированные заголовки. При их использовании будет автоматически добавлена опция компилятора /Yu’stdafx.h', а компиляция любого файла, не содержащего #include «stdafx.h», будет остановлена с ошибкой.