Pustaka Hanya-Header vs Terkompilasi

Pustaka C++ tersedia dalam dua bentuk:

• Hanya header — implementasi berada di dalam header; pengguna mengompilasi semuanya
• Dikompilasi — berkas sumber terpisah dikompilasi menjadi pustaka statis atau bersama

Kelebihan:

• Sangat mudah diintegrasikan — salin dan sertakan
• Tidak memerlukan konfigurasi pembangunan
• Bekerja di berbagai kompiler dan standar
• Kompiler dapat melakukan inline secara agresif

Kekurangan:

• Waktu kompilasi lambat — setiap pengguna membangun ulang semuanya
• ABI bergantung pada konfigurasi kompilasi pengguna
• Implementasi terlihat oleh semua pengguna
• Ukuran biner meningkat jika banyak unit terjemahan menggunakan templat yang sama

Banyak pustaka populer hanya berupa header:

• nlohmann/json
• spdlog (mode hanya header)
• cxxopts
• Catch2 (varian hanya header)

Kelebihan:

• Waktu kompilasi cepat bagi pengguna
• Detail implementasi tersembunyi
• Instansiasi templat dilakukan satu kali
• Dapat dikirim sebagai biner (tanpa membuka kode sumber)

Kekurangan:

• Kompatibilitas ABI rapuh
• Konfigurasi pembangunan harus cocok antara pustaka dan pengguna
• Pengaitan statis memperbesar biner; pengaitan dinamis memerlukan pemuatan saat runtime

Dua bentuk hasil kompilasi:

• Statis (.a, .lib) — dikaitkan ke berkas eksekusi saat pembangunan
• Bersama (.so, .dll, .dylib) — dimuat saat runtime

Templat sulit didistribusikan tanpa header — kode generik diinstansiasi untuk setiap pengguna. Beberapa pustaka menyediakan inti "tanpa templat" dalam .a yang dikompilasi dan header untuk templat tipis.

Beberapa pustaka mendukung keduanya — mode satu header untuk penggunaan cepat, mode banyak berkas untuk pembangunan yang lebih cepat.

Jika pustaka hanya header Anda berukuran besar, header yang telah dikompilasi (PCH) dapat mempercepat pembangunan pengguna secara signifikan.

Modul C++20 dijanjikan dapat menggantikan header — enkapsulasi yang lebih baik, pembangunan yang lebih cepat, dan ketergantungan yang lebih kecil pada praprosesor. Penerapannya berlangsung bertahap karena dukungan kompiler dan peralatannya.

Panduan singkat:

• Pustaka utilitas kecil → hanya header
• Pustaka besar dengan implementasi yang signifikan → dikompilasi
• Pustaka yang sangat banyak menggunakan templat → hanya header atau hibrida

Apa kerugian terbesar pustaka hanya header bagi penggunanya?

Pustaka hanya header mudah diintegrasikan, tetapi memperlambat pembangunan pengguna. Pustaka yang dikompilasi lebih cepat digunakan, tetapi lebih rumit didistribusikan. Templat mendukung pendekatan hanya header; implementasi besar mendukung pendekatan dikompilasi. Modul C++20 mungkin akan menggantikan header di masa mendatang.