【20060307發表于blog.csdn.net，20090423重編輯】
一、預編譯頭文件說明
所謂頭文件預編譯，就是把一個工程(Project)中使用的一些MFC標準頭文件(如Windows.H、Afxwin.H)預先編譯，以后該工程編譯時，不再編譯這部分頭文件，僅僅使用預編譯的結果。這樣可以加快編譯速度，節省時間。
預編譯頭文件通過編譯stdafx.cpp生成，以工程名命名，由于預編譯的頭文件的后綴是“pch”，所以編譯結果文件是projectname.pch。
編譯器通過一個頭文件stdafx.h來使用預編譯頭文件。stdafx.h這個頭文件名是可以在project的編譯設置里指定的。編譯器認為，所有在指令#include "stdafx.h"前的代碼都是預編譯的，它跳過#include "stdafx. h"指令，使用projectname.pch編譯這條指令之后的所有代碼。
因此，所有的CPP實現文件第一條語句都是：#include "stdafx.h"。
另外，每一個實現文件CPP都包含了如下語句：
#ifdef _DEBUG
#undef THIS_FILE
static char THIS_FILE[] = __FILE__;
#endif
這是表示，如果生成調試版本，要指示當前文件的名稱。__FILE__是一個宏，在編譯器編譯過程中給它賦值為當前正在編譯的文件名稱。
vc.net默認情況下使用預編譯頭(/Yu)，不明白的在加入新.h文件后編譯時總出現fatal error C1010: 在查找預編譯頭指令時遇到意外的文件結尾的錯誤。解決方法是在在include頭文件的地方加上#include "stdafx.h",或者打項目屬性，找到“C/C++”文件夾，單擊“預編譯頭”屬性頁。修改“創建/使用預編譯頭”屬性為“不使用預編譯頭”。
二、C/C++頭文件一覽
C、傳統 C++
#include <assert.h> //設定插入點
#include <ctype.h> //字符處理
#include <errno.h> //定義錯誤碼
#include <float.h> //浮點數處理
#include <fstream.h> //文件輸入／輸出
#include <iomanip.h> //參數化輸入／輸出
#include <iostream.h> //數據流輸入／輸出
#include <limits.h> //定義各種數據類型最值常量
#include <locale.h> //定義本地化函數
#include <math.h> //定義數學函數
#include <stdio.h> //定義輸入／輸出函數
#include <stdlib.h> //定義雜項函數及內存分配函數
#include <string.h> //字符串處理
#include <strstrea.h> //基于數組的輸入／輸出
#include <time.h> //定義關于時間的函數
#include <wchar.h> //寬字符處理及輸入／輸出
#include <wctype.h> //寬字符分類
標準 C++ （同上的不再注釋）
#include <algorithm> //STL 通用算法
#include <bitset> //STL 位集容器
#include <cctype>
#include <cerrno>
#include <clocale>
#include <cmath>
#include <complex> //復數類
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <ctime>
#include <deque> //STL 雙端隊列容器
#include <exception> //異常處理類
#include <fstream>
#include <functional> //STL 定義運算函數（代替運算符）
#include <limits>
#include <list> //STL 線性列表容器
#include <map> //STL 映射容器
#include <iomanip>
#include <ios> //基本輸入／輸出支持
#include <iosfwd> //輸入／輸出系統使用的前置聲明
#include <iostream>
#include <istream> //基本輸入流
#include <ostream> //基本輸出流
#include <queue> //STL 隊列容器
#include <set> //STL 集合容器
#include <sstream> //基于字符串的流
#include <stack> //STL 堆棧容器
#include <stdexcept> //標準異常類
#include <streambuf> //底層輸入／輸出支持
#include <string> //字符串類
#include <utility> //STL 通用模板類
#include <vector> //STL 動態數組容器
#include <cwchar>
#include <cwctype>
using namespace std;
C99 增加
#include <complex.h> //復數處理
#include <fenv.h> //浮點環境
#include <inttypes.h> //整數格式轉換
#include <stdbool.h> //布爾環境
#include <stdint.h> //整型環境
#include <tgmath.h> //通用類型數學宏
三、預處理的由來
在C++的歷史發展中，有很多的語言特征（特別是語言的晦澀之處）來自于C語言，預處理就是其中的一個。C++從C語言那里把C語言預處理器繼承過來，C語言預處理器，被Bjarne博士(C++之父)簡稱為Cpp，不知道是不是C Program Preprocessor的簡稱。
四、常見的預處理功能
預處理器的主要作用就是把通過預處理的內建功能對一個資源進行等價替換，最常見的預處理有：文件包含，條件編譯、布局控制和宏替換4種。
1，文件包含：#include 是一種最為常見的預處理，主要是做為文件的引用組合源程序正文。
2，條件編譯：#if,#ifndef,#ifdef,#endif,#undef等也是比較常見的預處理，主要是進行編譯時進行有選擇的挑選，注釋掉一些指定的代碼，以達到版本控制、防止對文件重復包含的功能。
3，布局控制：#pragma，這也是我們應用預處理的一個重要方面，主要功能是為編譯程序提供非常規的控制流信息。
4，宏替換：#define，這是最常見的用法，它可以定義符號常量、函數功能、重新命名、字符串的拼接等各種功能。
五、預處理指令
預處理指令的格式如下：
#directive tokens
#符號應該是這一行的第一個非空字符，一般我們把它放在起始位置。如果指令一行放不下，可以通過“\”進行控制，例如：
#define Error if(error) exit(1)
等價于
#define Error \
if(error) exit(1)
下面我們看一下常見的預處理指令：
#define 宏定義
#undef 未定義宏
#include 文本包含
#ifdef 如果宏被定義就進行編譯
#ifndef 如果宏未被定義就進行編譯
#endif 結束編譯塊的控制
#if 表達式非零就對代碼進行編譯
#else 作為其他預處理的剩余選項進行編譯
#elif 這是一種#else和#if的組合選項
#line 改變當前的行數和文件名稱
#error 輸出一個錯誤信息
#pragma 為編譯程序提供非常規的控制流信息
下面我們對這些預處理進行一一的說明，考慮到宏的重要性和繁瑣性，我們把它放到最后講。
六、文件包含指令
這種預處理使用方式是最為常見的，平時我們編寫程序都會用到，最常見的用法是：
#include <iostream> //標準庫頭文件
#include <iostream.h> //舊式的標準庫頭文件
#include "IO.h" //用戶自定義的頭文件
#include "../file.h" //UNIX下的父目錄下的頭文件
#include "/usr/local/file.h" //UNIX下的完整路徑
#include "..\file.h" //Dos下的父目錄下的頭文件
#include "\usr\local\file.h" //Dos下的完整路徑
（其實DOS/Windows的目錄分隔也可以用斜杠，為了和Unix兼容，就統一用斜杠吧）
這里面有2個地方要注意：
1、我們用<iostream>還是<iostream.h>?
我們主張使用<iostream>，而不是<iostream.h>,為什么呢？我想你可能還記得我曾經給出過幾點理由，這里我大致的說一下：
首先，h格式的頭文件早在98年9月份就被標準委員會拋棄了，我們應該緊跟標準，以適合時代的發展。其次，iostream.h只支持窄字符集，iostream則支持窄/寬字符集。還有，標準對iostream作了很多的改動，接口和實現都有了變化。最后，iostream組件全部放入namespace std中，防止了名字污染。
2、<io.h>和"io.h"的區別？
其實他們唯一的區別就是搜索路徑不同：對于#include <io.h> ，編譯器從標準庫路徑開始搜索對于#include "io.h" ，編譯器從用戶的工作路徑開始搜索。
七、編譯控制指令
這些指令的主要目的是進行編譯時進行有選擇的挑選，注釋掉一些指定的代碼，以達到版本控制、防止對文件重復包含的功能。使用格式，如下：
1、#ifdef identifier
如果identifier為一個定義了的符號，your code就會被編譯，否則剔除。
#ifdef identifier
your code
#endif
2、#ifndef identifier
如果identifier為一個未定義的符號，your code就會被編譯，否則剔除。
#ifndef identifier
your code
#endif
3、#if expression
如果expression非零，your code就會被編譯，否則剔除。
#if expression
your code
#endif
4、#ifdef identifier
如果identifier為一個定義了的符號，your code1就會被編譯，否則your code2就會被編譯。
#ifdef identifier
your code1
#else
your code2
#endif
5、#else與#elif
如果epression1非零，就編譯your code1，否則，如果expression2非零，就編譯your code2，否則，就編譯your code3。
#if expressin1
your code1
#elif expression2 //呵呵，elif
your code2
#else
your code3
#enif
其他預編譯指令除了上面我們說的集中常用的編譯指令，還有3種不太常見的編譯指令：#line、#error、#pragma，我們接下來就簡單的談一下。
6，#line
語法如下：
#line number filename
例如：
#line 30 a.h
其中，文件名a.h可以省略不寫。這條指令可以改變當前的行號和文件名，例如上面的這條預處理指令就可以改變當前的行號為30，文件名是a.h。初看起來似乎沒有什么用，不過，他還是有點用的，那就是用在編譯器的編寫中，我們知道編譯器對C++源碼編譯過程中會產生一些中間文件，通過這條指令，可以保證文件名是固定的，不會被這些中間文件代替，有利于進行分析。
7，#error
語法如下：
#error info
例如：
#ifndef UNIX
#error This software requires the UNIX OS.
#endif
這條指令主要是給出錯誤信息，上面的這個例子就是，如果沒有在UNIX環境下，就會輸出This software requires the UNIX OS.然后誘發編譯器終止。所以總的來說，這條指令的目的就是在出現其它編譯錯誤之前能夠給出一定的信息。
8，#pragma
它是非統一的，他要依靠各個編譯器生產者。例如VC++中：
#pragma comment(lib,"dllTest.lib")
導入庫dllTest.lib。
八、預定義標識符
為了處理一些有用的信息，預處理定義了一些預處理標識符，雖然各種編譯器的預處理標識符不盡相同，但是他們都會處理下面的4種：
__FILE__ 正在編譯的文件的名字
__LINE__ 正在編譯的文件的行號
__DATE__ 編譯時刻的日期字符串，例如： "25 Dec 2000"
__TIME__ 編譯時刻的時間字符串，例如： "12:30:55"
例如：cout<<"The file is :"<<__FILE__"<<"! The lines is:"<<__LINE__<<endl;
九、預處理何去何從
如何取代#include預處理指令，我們在這里就不再一一討論了。C++并沒有為#include提供替代形式，但是namespace提供了一種作用域機制，它能以某種方式支持組合，利用它可以改善#include的行為方式，但是我們還是無法取代#include。
#pragma應該算是一個可有可無的預處理指令，按照Bjarne的話說，就是：“#pragma被過分的經常的用于將語言語義的變形隱藏到編譯系統里，或者被用于提供帶有特殊語義和笨拙語法的語言擴充。”
對于#ifdef，我們仍然束手無策，就算是我們利用if語句和常量表達式，仍然不足以替代它，因為一個if語句的正文必須在語法上正確，滿足類檢查，即使他處在一個絕不會被執行的分支里面。
十、預編譯頭文件的補充說明
這里介紹VC6的預編譯功能的使用，由于預編譯詳細使用比較的復雜，這里只介紹幾個最重要的預編譯指令: /Yu, /Yc,/Yx,/Fp。其它的詳細資料可以參考:
MSDN -> Visual Studio 6.0 Document -> Visual C++ 6.0 Document -> VC++ Programmer Guider -> Compiler and Linker -> Details -> Creating Precompiled Header files
預編譯頭的概念：
所謂的預編譯頭就是把一個工程中的那一部分代碼，預先編譯好放在一個文件里（通常是以.pch為擴展名的），這個文件就稱為預編譯頭文件這些預先編譯好的代碼可以是任何的C/C++代碼，甚至是inline的函數，但是必須是穩定的，在工程開發的過程中不會被經常改變。如果這些代碼被修改，則需要重新編譯生成預編譯頭文件。注意生成預編譯頭文件是很耗時間的。同時你得注意預編譯頭文件通常很大，通常有6-7M大。注意及時清理那些沒有用的預編譯頭文件。
也許你會問：現在的編譯器都有Time stamp的功能，編譯器在編譯整個工程的時候，它只會編譯那些經過修改的文件，而不會去編譯那些從上次編譯過，到現在沒有被修改過的文件。那么為什么還要預編譯頭文件呢？答案在這里，我們知道編譯器是以文件為單位編譯的，一個文件經過修改后，會重新編譯整個文件，當然在這個文件里包含的所有頭文件中的東西（.eg Macro, Preprocessor ）都要重新處理一遍。VC的預編譯頭文件保存的正是這部分信息。以避免每次都要重新處理這些頭文件。
根據上文介紹，預編譯頭文件的作用當然就是提高便宜速度了，有了它你沒有必要每次都編譯那些不需要經常改變的代碼。編譯性能當然就提高了。但根據我的實踐經驗，使用VC6編譯器，在編譯一個小程序的時候，用不用預編譯頭文件，基本看不出編譯速度的差距，可能對于一個大型程序來說，這種編譯速度差才能體現出來。
要使用預編譯頭，我們必須指定一個頭文件，這個頭文件包含我們不會經常改變的代碼和其他的頭文件，然后我們用這個頭文件來生成一個預編譯頭文件（.pch文件）想必大家都知道 StdAfx.h這個文件。很多人都認為這是VC提供的一個“系統級別”的，編譯器帶的一個頭文件。其實不是的，這個文件可以是任何名字的。我們來考察一個典型的由AppWizard生成的MFC Dialog Based程序的預編譯頭文件。（因為AppWizard會為我們指定好如何使用預編譯頭文件，默認的是StdAfx.h，這是VC起的名字）。我們會發現這個頭文件里包含了以下的頭文件：
#include <afxwin.h> // MFC core and standard components
#include <afxext.h> // MFC extensions
#include <afxdisp.h> // MFC Automation classes
#include <afxdtctl.h> // MFC support for Internet Explorer 4 Common Controls
#include <afxcmn.h>
這些正是使用MFC的必須包含的頭文件，當然我們不太可能在我們的工程中修改這些頭文件的，所以說他們是穩定的。
那么我們如何指定它來生成預編譯頭文件。我們知道一個頭文件是不能編譯的。所以我們還需要一個cpp文件來生成.pch 文件。這個文件默認的就是StdAfx.cpp。在這個文件里只有一句代碼就是：#include “Stdafx.h”。原因是理所當然的，我們僅僅是要它能夠編譯而已―――也就是說，要的只是它的.cpp的擴展名。我們可以用/Yc編譯開關來指定StdAfx.cpp來生成一個.pch文件，通過/Fp編譯開關來指定生成的pch文件的名字。打開project ->Setting->C/C++ 對話框。把Category指向Precompiled Header。在左邊的樹形視圖里選擇整個工程，如下圖：
（圖１）
在圖中我們的Project Options(右下角的那個白的地方)可以看到 /Fp “debug/PCH.pch”，這就是指定生成的.pch文件的名字，默認的通常是 <工程名>.pch（我的示例工程名就是PCH）。
然后，在左邊的樹形視圖里選擇StdAfx.cpp.如圖：
（圖２）
這時原來的Project Option變成了 Source File Option（原來是工程，現在是一個文件，當然變了）。在這里我們可以看到 /Yc開關，/Yc的作用就是指定這個文件來創建一個Pch文件。/Yc后面的文件名是那個包含了穩定代碼的頭文件，一個工程里只能有一個文件的可以有YC開關。VC就根據這個選項把 StdAfx.cpp編譯成一個Obj文件和一個PCH文件。
然后我們再選擇一個其它的文件來看看，如圖：
（圖3）
在這里，Precomplier 選擇了 Use ………一項，頭文件是我們指定創建PCH 文件的stdafx.h文件。事實上，這里是使用工程里的設置，（如圖1）/Yu "stdafx.h"。
這樣，我們就設置好了預編譯頭文件。也就是說，我們可以使用預編譯頭功能了。以下是注意事項：
1，如果使用了/Yu，就是說使用了預編譯，我們在每個.cpp文件的最開頭，我強調一遍是最開頭，包含你指定產生pch文件的.h文件（默認是stdafx.h）不然就會有問題。如果你沒有包含這個文件，就告訴你Unexpected file end. 如果你不是在最開頭包含的，你自己試以下就知道了，絕對有很驚人的效果。
2，如果你把pch文件不小心丟了，根據以上的分析，你只要讓編譯器生成一個pch文件就可以了。也就是說把 stdafx.cpp（即指定/Yc的那個cpp文件）重新編譯一遍就可以了。當然你可以傻傻的 Rebuild all。簡單一點就是選擇那個cpp文件，按一下Ctrl + F7就可以了。