gcc都作了什麼優化

直接上程序：

setjmp和longjmp是處理函數嵌套調用的，goto語句不能跨越函數，因此不選擇goto。

#include <setjmp.h>
int setjmp(jmp_buf env); //返回值：若第一次直接調用則直接返回0,若從longjmp調用則返回下面的val
void longjmp(jmp_buf env, int val);

對程序進行不帶優化編譯：

[henry@localhost c]$ gcc -g youhua.c -o youhua

對程序進行帶優化的編譯：

[henry@localhost c]$ gcc -g -O youhua.c -o youhua_after

 

對比上面結果能夠看到，全局、靜態、volatile變量不受優化的影響。

• 不進行優化時，上面定義的5個變量包括register變量都直接從內存中取值。
• 進行優化後，register變量和局部變量gcc都是從寄存器中取的值。 

gcc都作了什麼優化呢？首先能夠看到變量從內存取值優化到從寄存器取值。一下是manual的部分翻譯。

gcc有幾個優化等級：

O0，O1，O2，O3

-O0表示沒有優化,-O1爲缺省值，-O3優化級別最高

'-O ' 
'-O1 ' 
                Optimize.      Optimizing   compilation   takes   somewhat   more   time,   and   a   
                lot   more   memory   for   a   large   function. 
  
                With   `-O ',   the   compiler   tries   to   reduce   code   size   and   execution   
                time,   without   performing   any   optimizations   that   take   a   great   deal     ##編譯器試着減小代碼段的大小和代碼執行時間，若是沒有執行一些 
                of   compilation   time.                                                                  優化結果將花費大量編譯時間。
  
                `-O '   turns   on   the   following   optimization   flags: 
                               -fdefer-pop    延遲到必要時在函數棧種pop參數
                               -fdelayed-branch    
                               -fguess-branch-probability    
                               -fcprop-registers    
                               -floop-optimize    
                               -fif-conversion    
                               -fif-conversion2    
                               -ftree-ccp    
                               -ftree-dce    
                               -ftree-dominator-opts    
                               -ftree-dse    
                               -ftree-ter    
                               -ftree-lrs    
                               -ftree-sra    
                               -ftree-copyrename    
                               -ftree-fre    
                               -ftree-ch    
                               -funit-at-a-time    
                               -fmerge-constants 
  
                `-O '   also   turns   on   `-fomit-frame-pointer '   on   machines   where   doing       ## ’-O‘也打開-fomit-frame-pointer標誌當機器　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　so does not interfere with debugging.                                                  這樣作不會影響干涉調試。

　　　　　　　　　`-O ' doesn 't turn on `-ftree-sra ' for the Ada compiler. This 

　　　　　　　　　　option must be explicitly specified on the command line to be enabled for the Ada compiler.`-O2 ' 

  `-O2 '  

Optimize even more. GCC performs nearly all supported optimizations that do not involve a space-speed tradeoff.The compiler does not perform loop unrolling or function inlining when you specify `-O2 '.As compared to `-O ',this option increases both compilation time and the performance of the generated code.

  進一步的優化。GCC會支持全部不涉及時間空間交換的全部支持的優化選項。當你加入-o2選項時，編譯器不會進行循環展開和函數內聯。與-O選項相比，這個選項會增長編輯時間和合成碼的性能。

   `-O2' turns on all optimization flags specified by `-O'. It also turns on the following optimization flags:

    -fthread-jumps    

    -fcrossjumping    

    -foptimize-sibling-calls    

    -fcse-follow-jumps

    -fcse-skip-blocks    

    -fgcse

    -fgcse-lm       

    -fexpensive-optimizations    

    -fstrength-reduce    

    -frerun-cse-after-loop

    -frerun-loop-opt    

    -fcaller-saves    

    -fpeephole2    

    -fschedule-insns      

    -fschedule-insns2    

    -fsched-interblock

    -fsched-spec    

    -fregmove    

    -fstrict-aliasing    

    -fdelete-null-pointer-checks    

    -freorder-blocks

    -freorder-functions    

    -falign-functions

    -falign-jumps    

    -falign-loops

    -falign-labels    

    -ftree-vrp    

    -ftree-pre 

    Please note the warning under `-fgcse' about invoking `-O2' on programs that use computed gotos. 

 

  

    `-O3' 

    Optimize yet more.`-O3 ' turns on all optimizations specified by `-O2' and also turns on the `-finline-functions ',`-funswitch-loops' and `-fgcse-after-reload' options. 

   再一次的優化，-O3選項會添加全部-O2中添加的選項，而且添加`-finline-functions ',`-funswitch-loops' and `-fgcse-after-reload' 這三個選項

    `-O0' 

    Do not optimize.This is the default.

    

   

   -Os至關於-O2.5。是使用了全部-O2的優化選項，但又不縮減代碼尺寸的方法。

   詳細的說明以下：

Level 2.5 (-Os)

 

The special optimization level (-Os or size) enables all -O2 optimizations that do not increase code size; it puts the emphasis on size over speed. This includes all second-level optimizations, except for the alignment optimizations. The alignment optimizations skip space to align functions, loops, jumps and labels to an address that is a multiple of a power of two, in an architecture-dependent manner. Skipping to these boundaries can increase performance as well as the size of the resulting code and data spaces; therefore, these particular optimizations are disabled. The size optimization level is enabled as:

   -Os這個特殊的優化等級，可以實現-O2的所有不增長代碼段大小優化，他強調程序的大小而不是程序的運行速度，他包含了全部第二等級的優化，除了對齊優化，這些對齊優化在體系結構的依賴性的程序中，跳過一些線性結構，循環，跳轉和標籤的空間，到一個指數爲2的多項式和的地址。跳過這些界限能夠提升性能，以及由此產生的代碼和數據空間的大小，所以，這些特定的優化被禁用。

 

完！

 

參考：·[1] 

          apue