Xcode编译疾如风系列-2.并行编译

Xcode编译疾如风-2.并行编译

Xcode 编译是一个需要 CPU 运算以及大量 IO 操作的过程。我们将编译任务分配给多个 CPU 来提高单位时间内的编译速度。

线程

Xcode 默认使用与 CPU 核数相同的线程来进行编译，但由于编译过程中的 IO 操作通常比 CPU 运算要多，适当提升线程数可以在一定程度上加快编译速度。

代码语言：javascript复制

defaults write com.apple.dt.xcodebuild PBXNumberOfParallelBuildSubtasks `sysctl -n hw.ncpu`
defaults write com.apple.dt.xcodebuild IDEBuildOperationMaxNumberOfConcurrentCompileTasks `sysctl -n hw.ncpu`
defaults write com.apple.dt.Xcode PBXNumberOfParallelBuildSubtasks `sysctl -n hw.ncpu`
defaults write com.apple.dt.Xcode IDEBuildOperationMaxNumberOfConcurrentCompileTasks `sysctl -n hw.ncpu`

sysctl -n hw.ncpu执行后会获取到电脑的 CPU 核心数，PBXNumberOfParallelBuildSubtasks和IDEBuildOperationMaxNumberOfConcurrentCompileTasks则控制着并行构建任务使用的线程数，我们可以适当提高线程数来编译加速。

一般经验是对于 CPU 密集型任务，假设 CPU 核数为 N，则线程池数设置为核数 N 1，因为 CPU 密集型任务使得 CPU 使用率很高，如果开过多的线程数，会大大增加上下文切换的次数，反而会带来额外的开销。对于 IO 密集型任务，线程池设置为 2N，IO 密集型任务 CPU 使用率并不高，因此可以让 CPU 在等待 IO 的时候去处理别的任务，这样能够充分利用 CPU 时间。小菜的电脑是 8 核，尝试着将线程数设置为了 16，经过测试，小菜的 M1 电脑全量编译提升了大概 20s 左右。

并行编译 Parallelize Build

在 Xcode 的 scheme 设置中，Xcode会默认勾选 ☑️ Parallelize Build。

该选项允许 Xcode 编译时分析各个构建任务的彼此依赖情况，然后并行构建。

我们来看看 WWDC2018 session 415_behind_the_scenes_of_the_xcode_build_process。

项目中的源代码，包括头文件、C、C 、Objective-C、Swift等文件，经过构建系统 LLVM 以及 Swift 编译器处理后，生成最终的app。

Session 中以 PetWall app 作为示例，这是个用来展示宠物图片的简单应用。

在整个生成 PetWall.app 过程中，我们要编译源代码、Storyboard、xcassets、链接，运行自定义 shell 脚本，代码签名等。这里面会涉及到大量的构建任务，依赖关系十分复杂，而构建系统的用处，就是将任务的执行部署自动化。

那么构建任务的执行顺序怎么决定？取决于任务的依赖关系。以编译任务为例，它需要输入源代码文件，比如 PetController.m，然后输出目标文件 PetController.o。同样，链接器任务，需要由编译器在上个任务中生成的目标文件再生成可执行或 lib 文件，比如 PetWall 可执行文件，最终会存到 .app 资源文件包。

构建系统通过依赖关系，决定任务执行的顺序，以及并行运行的任务。构建系统的第一步就是要获取构建描述，根据 Xcode 项目文件配置，分析依赖关系，最终生成一个有向图，图中描述了项目中的输入和输出文件，以及处理它们的执行任务。