模块（或预编译模块，PCM）

$`<...>/llvm-project/install/bin/clang -cc1
-emit-module -o header1.pcm
-fmodules module.modulemap -fmodule-name=header1
-x c++-header -fno-implicit-modules
\end{shell}

编译命令中有几个重要的方面。第一个是-cc1选项，表示只调用编译器前端。有关更多信息，请参阅第2.3节，"Clang驱动程序概览"。此外，可以通过使用以下选项：-emit-module -o header1.pcm，指定想要创建一个名为header1.pcm的构建工件（模块）。模块的逻辑结构和需要构建的模块在module.modulemap文件中指定，该文件必须作为编译参数与-fmodule-name=header1选项一起指定。启用模块功能是通过使用-fmodules标志完成的，还可以通过-x c++header选项指定我们的头文件是C++头文件。为了显式禁用隐式模块，在命令中包含了-fno-implicit-modules，因为隐式模块（将在稍后的图10.9"隐式模块"中进行研究）默认是启用的，但此刻暂时不使用它们。

第二个模块（header2）有类似的编译命令：

\begin{shell}`$ <...>/llvm-project/install/bin/clang -cc1
 -emit-module -o header2.pcm  -fmodules module.modulemap
-fmodule-name=header2  -x c++-header -fno-implicit-modules

$` <...>/llvm-project/install/bin/clang -cc1       
-emit-obj main.cpp                         
-fmodules -fmodule-map-file=module.modulemap 
-fmodule-file=header1=header1.pcm          
-fmodule-file=header2=header2.pcm          
-o main.o -fno-implicit-modules
\end{shell}

模块名称和构建工件（PCM文件）都是使用-fmodule-file编译选项指定的。使用的格式，如header1=header1.pcm，表明header1.pcm对应于header1模块。可以使用-fmodule-map-file选项指定modulemap文件。这里，创建了两个构建工件：header1.pcm和header2.pcm，并将它们一起用于编译。这在预编译头文件的情况下是不可能的，因为只允许使用一个预编译头文件。

我们生成了一个对象文件main.o作为编译命令的结果。对象文件可以按以下方式链接：

\begin{shell}`$ <...>/llvm-project/install/bin/clang main.o -o main -lstdc++

$`lldb <...>/llvm-project/install/bin/clang -- -cc1 -emit-obj main.cpp -fmodules -fmodule-map-file=module.modulemap -fmodule-file=header1=header1.pcm -fmodule-file=header2=header2.pcm -o main.o -fno-implicit-modules
 ...
 (lldb) b clang::CompilerInstance::findOrCompileModuleAndReadAST
 ...
 (lldb) r
 ...
 Process 135446 stopped
 * thread #1, name = 'clang', stop reason = breakpoint 1.1
     frame #0: ... findOrCompileModuleAndReadAST(..., ModuleName=(Data = "header1", Length = 7), ...
 ...
 (lldb) c
 Process 135446 stopped
 * thread #1, name = 'clang', stop reason = breakpoint 1.1
     frame #0: ... findOrCompileModuleAndReadAST(..., ModuleName=(Data = "header2", Length = 7), ....
 ...
 (lldb) c
 Process 135446 resumed
 Process 135446 exited with status = 0 (0x00000000)
\end{shell}

\begin{center}
图 10.9：显式模块加载
\end{center}

在clang::CompilerInstance::findOrCompileModuleAndReadAST处设置了断点，如图10.9中的第3行所示。命中了两次断点：第一次是在第9行，针对名为header1的模块；然后是在第14行，针对名为header2的模块。

使用显式模块时，必须在所有编译命令中明确定义构建文件，并指定它们将存储的路径。然而，所有必需的信息都存储在modulemap文件中（参见图10.8）。编译器可以利用这些信息自动创建所有必要的构建文件。对于这个问题，答案是肯定的，这个功能由隐式模块提供。

\mySamllsection{隐式模块}

modulemap文件包含了构建所有模块（header1和header2）并用于依赖文件（main.cpp）构建所需的所有信息。因此，必须指定modulemap文件的路径，以及构建文件将存储的文件夹。这可以按以下方式完成：

\begin{shell}`$ <...>/llvm-project/install/bin/clang -cc1  -emit-obj main.cpp                   -fmodules                            -fmodule-map-file=module.modulemap   -fmodules-cache-path=./cache         -o main.o

$`tree ./cache
./cache
|-- 2AL78TH69W6HR
|-- header1-R65CPR1VCRM1.pcm
|-- header2-R65CPR1VCRM1.pcm
|-- modules.idx
2 directories, 3 files
\end{shell}

\begin{center}
图 10.10：Clang为隐式模块生成的缓存
\end{center}

Clang将监视缓存文件夹（在我们的例子中是./cache），并删除长时间未使用的构建工件。如果依赖项（例如，包含的头文件）发生了变化，它还将重新构建模块。

模块是一个非常强大的工具，但像所有强大的工具一样，它们可能会引入一些复杂的问题。让我们探讨由模块引起的一个最有趣的问题。

与模块相关的一些问题，使用模块的代码可能会在程序中引入一些复杂的行为。考虑一个由两个头文件组成的项目，如下所示：

\begin{cpp}
#pragma once

int h1 = 1;
\end{cpp}

头文件：header1.h

\begin{cpp}
#pragma once

int h2 = 2;
\end{cpp}

头文件：header2.h

\begin{center}
图 10.11：将用于测试的头文件
\end{center}

只有header1.h被包含在main.cpp中，如下所示

\begin{cpp}
#include "header1.h"

int main() {
int h = h1 + h2;
return 0;
}
\end{cpp}

\begin{center}
图 10.12：源文件：main.cpp
\end{center}

代码将无法编译：

\begin{shell}`$ <...>/llvm-project/install/bin/clang main.cpp -o main
-lstdc++ main.cpp:4:16: error: use of undeclared identifier ’h2’ int h =
h1 + h2; ^ 1 error generated.

$<...>/llvm-project/install/bin/clang -cc1 \ -emit-obj main.cpp \ -fmodules \ -fmodule-map-file=module.modulemap\ -fmodules-cache-path=./cache \ -o main.o$ <...>/llvm-project/install/bin/clang main.o -o
main -lstdc++