Visual Studio 2010中C++并行构建调优
有哪些参数可以调整？
项目级并行构建是由MSBuild控制的，它是在Visual Studio的解决方案级进行设置的（实际上Visual Studio是为每个用户都保存了设置，与你想象的可能有点不一样，你可能认为不同解决方案有不同的设置，但UI却不允许你这么做），默认情况下，Visual Studio选取你机器上的处理器数量作为最大并行构建项目的数量，如图1所示，你可以将这个数字调大调小找出一个并行构建速度最快的合适值，有些人可能喜欢将其调小，以便在构建期间还可以做点其它工作。
图 1 并行构建项目的最大数量
虽然MSBuild从Visual Studio接管了部分功能，但这里的设置仍然保持和Visual Studio 2008一样。
如果你正在构建C++或C++/CLI项目，还有一个地方你可以设置并行构建参数，CL编译器支持/MP参数，它告诉编译器使用自身的一个单独实例同时构建它的子集，默认的并行数仍然使用了CPU的数量，但你可以指定一个值，如/MP5，注意现在情况发生了一点变化，因此我要告诉你如何找到这个值，以及在MSBuild格式项目文件中看起来是什么样子。
打开项目的“属性”窗口，转到“C/C++”*“常规”窗口，我建议你选择“所有配置”和“所有平台”，在后面你才有更多的可选项。
图 2 项目属性设置
象往常一样，通过转储，你可以看到项目文件中有什么内容，在“解决方案资源管理器”中的节点上点击右键，选择“编辑”。
图 3
下图显示了项目文件的一部分代码。
图 4 项目文件代码示例
在这里，所有类型为“ClCompile”的项目都自动拥有元数据MultiProcessorCompilation，默认值为true，除非明确指定了一个不同的值。
顺便说一下，MSBuild项目通常都是一个文件，它们的子元素是元数据，下面是一个例子，注意它们被放在一个“ItemGroup”中。
图 5 MSBuild项目文件示例
因为这是一个元数据，如果是高手，完全可以直接修改每个文件，你需要为使用了#import的文件禁用/MP，因为它不支持/MP，其它不支持/MP的特性是/Gm，/Gm表示渐进式编译，更多参数请参考http://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb385193.aspx。
回到多处理器CL，如果你想明确告诉CL有多少并行编译执行，Visual Studio可通过/MP实现，它出现在全局设置中。
图 6 C++编译最大并行任务数设置
Visual Studio通过一个全局属性CL_MPCount进行设置，这意味着在Visual Studio外构建时将不受任何影响。
如果你选择一个更细粒度的值，你就不能使用图形界面进行设置了，因为你根本看不到它的设置项，这时就必须打开项目文件直接进行修改。在CLICompile项目上这是一个完全不同的元数据块，叫做“ProcessorNumber”，你可以设定一个从1到你认为合理的一个值，然后在/MP后也追加一个同样的值，如果没有<MultiProcessorCompilation>，它就会被忽略。
图 7 ProcessorNumber和MultiProcessorCompilation设置
图中出现的波浪线是一个小小的bug，直接忽略它。
如何在命令行上构建？
/MP设置来自项目文件，因此在命令行上进行设置作用是一样的，它是整个MSBuild的一部分，在命令行上构建和在Visual Studio中构建是一样的效果吗？在Visual Studio中设置的全局并行设置不会影响到命令行，你必须亲自给msbuild.exe传递/m参数，这个参数是可选的，如果你不设置，它就使用CPU的数量，但和Visual Studio开箱即用的特性不一样，在命令行中如果不指定/m参数，它只会使用1颗CPU，这个问题可能在将来的版本中会得到修正。
图 8 命令行构建参数
如果想给/MP选任意的值，你可以设置一个环境变量，或象Visual Studio那样传递一个属性CL_MPCount。
在每个项目上都设置/MP是很烦人的，怎么才能提高设置效率？
你可能想在多个项目上使用/MP，但你又不想在每个项目上都设置一遍，Visual Studio解决这类问题的办法是使用属性表。首先从“视图”菜单打开“属性管理器”，根据你使用的设置它的确切位置可能不一样，下面是一个C++项目设置的位置。
图 9 视图菜单中的属性管理器
在一个项目上点击右键，选择“添加新的属性表”：
图 10 给项目添加新的属性表
我给它取了一个名字叫做“MultiprocCpp.props”，你将会看到该项目的所有配置都将添加这个属性表，在它上面点击右键，你将看到与项目相同的属性窗口，但这个时候你编辑的是属性表，再次将“Multi-processor Compilation”设为“YES”。关闭属性窗口，在属性管理器中选择属性表，然后点击“保存”。
现在可以在编辑器中打开新建的MultiprocCpp.props文件，我的看起来如下：
图 11 在编辑器中打开MultiprocCpp.props
仔细查看这个项目文件，你可以看到属性表通过一个Import标签应用到每个配置中了，这一点和C++中的#include非常类似。
图 12 通过Import引用属性表
现在我们就可以重用之前在项目文件中的定义了，于是我可以在属性管理器中选中多个项目，然后点击右键，选择“添加现有属性表”。
图 13 为多个项目同时指定属性表
OK！现在所有项目编译时都带有/MP参数了。
在某些情况下，你可能想要更简单一点，例如，你可能想要删除大量的属性表，幸运的是，MSBuild 4.0有一个强大的，完整的对象模型，你可以使用它，再编写几行代码就可以搞定这种工作了。
如果你不想通过图形界面进行设置，完全可以自己手动进行编辑，例如，在VS自己的构建中，我们在每个项目的顶级都设置了一套属性。
图 14 手动设置项目顶级属性
在这里我们定义了所有类型的全局设置，并导入了其它设置，我将在以后的文章中介绍组织大型构建树的方法。
并行数量太多了也不好
一般来说，利用完所有处理器或处理器核心就已经足够了，否则可能会导致机器变慢甚至崩溃，下图就显示了这样一个例子。
图 15 太多的并行构建进程很容易让机器崩溃
我是在一台8 CPU的机器上做的这个实验，我把解决方案中的所有项目全部开启/MP了，然后使用msbuild.exe /m进行构建（我使用命令行进行构建不会出现这个问题，但在Visual Studio中进行构建就会出现），如果相关依赖不能阻止它，MSBuild将立即启动8个项目，每个CL将会一次运行自己的8个实例，因此总共会有64个CL运行考验我们的处理器核心和磁盘，这样做不但不能提升速度，反倒会使性能急剧下降。
你可能希望有一天系统能够实现自我调整，但如果现在遇到这样的问题，你不得不手工调整。下面是一些建议：
◆将全局值设小一点
例如将/m:4减少到/m:3，或使用属性表将/MP修改为/MP2，如果你的构建中还有其它问题，如有许多的并行项目，但并行的CL不够，反之亦然，这个时候你都应该将全局并行构建参数调小。
◆为每个项目和配置调整/MP
有些时候使用/MP可能不是最佳的办法，你也可以通过配置进行调整，Retail配置可能会使速度变得更慢，因为编译器要做的优化更多了，为Retail开启/MP而不是为Debug开启/MP可能更有意义。
◆获得超级定制
在你的团队中，你可能有一系列硬件，也许你的开发人员使用的是双CPU机器，但夜间构建是在一台8 CPU的机器上进行的，两者构建时需要的来源是一样的，你希望两者的速度都不能太慢，在这种情况下，你可以使用环境变量，或是在MSBuild标签上设置条件，几乎所有MSBuild标签都可以设置条件。
下面是一个例子，当“MultiprocCLCount”有一个大于零的值时，就可以使用这个值启用/MP。
图 16 通过环境变量调整处理器数量
MSBuild启动时将所有环境变量的值作为初始属性值，因此在我更快速的机器上，我将MultiprocCLCount的值设为8，而在我的开发用机上，我将其设为2。
类似的方法还可以应用到MSBuild.exe的/m参数中，如/m:%MultiprocMSBuildCount%，
在外来条件中还有其它属性可能很有用，如$(Number_Of_Processors)表示逻辑处理核心数量，它来自环境变量。$(MSBuildNodeCount)是传递给msbuild.exe /m参数的值，在Visual Studio中，这个值是通过“工具”*“选项”进行设置的。