gcc都做了什么优化

直接上程序：

setjmp和longjmp是处理函数嵌套调用的，goto语句不能跨越函数，所以不选择goto。

#include <setjmp.h>
int setjmp(jmp_buf env); //返回值：若第一次直接调用则直接返回0,若从longjmp调用则返回下面的val
void longjmp(jmp_buf env, int val);

对程序进行不带优化编译：

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

对程序进行带优化的编译：

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

对比上面结果可以看到，全局、静态、volatile变量不受优化的影响。

• 不进行优化时，上面定义的5个变量包括register变量都直接从内存中取值。
• 进行优化后，register变量和局部变量gcc都是从寄存器中取的值。 

gcc都做了什么优化呢？首先可以看到变量从内存取值优化到从寄存器取值。一下是manual的部分翻译。

gcc有几个优化等级：

O0，O1，O2，O3

-O0表示没有优化,-O1为缺省值，-O3优化级别最高

'-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     ##编译器试着减少代码段的大小和代码执行时间，如果没有执行一些
                of   compilation   time.                                                                  优化结果将花费大量编译时间。

                `-O '   turns   on   the   following   optimization   flags:
                               -fdefer-pop    延迟到必要时在函数栈种pop参数
                               -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‘也打开-fomit-frame-pointer标志当机器　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　so does not interfere with debugging.                                                  这样做不会影响干涉调试。

　　　　　　　　　`-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.

  进一步的优化。GCC会支持所有不涉及时间空间交换的所有支持的优化选项。当你加入-o2选项时，编译器不会进行循环展开和函数内联。与-O选项相比，这个选项会增加编辑时间和合成码的性能。

   `-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. 

   再一次的优化，-O3选项会添加所有-O2中添加的选项，并且添加`-finline-functions ',`-funswitch-loops' and `-fgcse-after-reload' 这三个选项

    `-O0' 

    Do not optimize.This is the default.

    

   

   -Os相当于-O2.5。是使用了所有-O2的优化选项，但又不缩减代码尺寸的方法。

   详细的说明如下：

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这个特殊的优化等级，能够实现-O2的全部不增加代码段大小优化，他强调程序的大小而不是程序的运行速度，他包含了所有第二等级的优化，除了对齐优化，这些对齐优化在体系结构的依赖性的程序中，跳过一些线性结构，循环，跳转和标签的空间，到一个指数为2的多项式和的地址。跳过这些界限可以提高性能，以及由此产生的代码和数据空间的大小，因此，这些特定的优化被禁用。

完！

参考：·[1]

apue