津田の開発な日記

いったい何を開発しているのか? (RunRunDietOnline プロトタイプ build 0026)

C++コンパイル時ファイル依存性の削減 (2008/05/16 14:45)

いまさらな感はあるが、C++コンパイル時ファイル依存性の削減について記述しておく

クラスA がクラスBを利用する方法には継承（is-a）と委譲（has-a）がある。
委譲も細かく見ると、クラスAがクラスBのインスタンスをメンバ変数として含む場合と、クラスBへのポインタを保持する場合がある。
前者は狭義の has-a 関係で、包含とも呼ぶ。後者は holds-a の関係とも呼ばれる。
holds-a の場合、ポイント先オブジェクトの所有権を持つ場合と持たない場合がある。
コーディング的には、初級権を持つ場合は std::auto_ptr を使用し、そうでない場合は 単なるポインタとするのがよいと考える。
継承（is-a）、包含（狭義の has-a）の場合、参照元は参照するクラスのヘッダファイルをインクルードする必要がある。
しかし、委譲（holds-a）の場合は、ヘッダファイルではクラス名を宣言するだけで、ヘッダファイルをインクルードする必要はない。
ヘッダファイルをインクルードする必要があることを「コンパイル時ファイル依存性」と呼ぶ。
あるファイルを編集すると、それに直接・間接的に依存しているファイルをすべてコンパイルする必要がある。

他のクラスを利用する方法として、実装ファイルでクラスインスタンスを作成し、利用する方法がある。これを uses-a の関係と呼ぶ。
クラスXがクラスAを利用する場合、クラスAのヘッダファイルをインクルードする必要がある。クラスAとクラスBが has-a の関係の場合、クラスXは間接的にクラスBのヘッダファイルに依存している。
大量のファイルがクラスAを利用する場合、クラスBのヘッダに間接的に依存することになり、ファイル依存性が高くコンパイル時間が膨大になる可能性がある。
これに対して、クラスAとクラスBが holds-a の関係の場合は、クラスBのヘッダに依存することはなく、クラスBのヘッダを修正しても再コンパイルの必要がなくなる