Modules 模块（C++20）

一句话

用模块接口文件（.cppm）替代头文件——编译一次后缓存结果，大幅加速重编译，同时隔离宏污染并提供真正的符号可见性控制。

头文件

无（语言特性，使用新的文件类型和关键字）

核心 API 速查

语法	说明
module;	全局模块片段起始（放 #include 等预处理指令）
export module mylib;	声明模块接口单元，导出模块名 mylib
export int func();	导出声明，对模块使用者可见
module mylib;	模块实现单元（不导出，仅实现）
import mylib;	导入模块（替代 #include）
export import :sub;	再导出子模块
module :private;	私有模块片段（C++20），实现细节不参与模块接口

最小示例

// Standard: C++20
// --- math.cppm (模块接口) ---
export module math;

export int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

// --- main.cpp (使用者) ---
import math;
#include <iostream>

int main() {
    std::cout << add(2, 3) << "\n"; // 5
}

嵌入式适用性：中

• 编译加速：模块接口编译一次后缓存，大型项目重编译时间可减少 30-70%
• 宏隔离：模块边界外部的 #define 不会泄漏进模块内部，提升构建稳定性
• 符号可见性：export 显式控制 API 边界，替代头文件"一切公开"的模式
• 构建系统支持尚不完善：CMake 对 modules 的原生支持在 3.28+ 逐步完善
• 各编译器实现存在兼容性问题（模块 BMI 格式不通用），跨编译器构建需谨慎
• 嵌入式工具链（尤其交叉编译场景）modules 支持滞后，短期不建议在嵌入式项目核心中采用

编译器支持

GCC	Clang	MSVC
11	16	19.28

另见

• cppreference: Modules

---

部分内容参考自 cppreference.com，采用 CC-BY-SA 4.0 许可