【-O1-O2-O3-Ofast...】C/C++编译器代码优化原理方案

因代码运行时的优化需要，特在此记录 【-O1-O2-O3-Ofast…】C/C++编译器代码优化原理方案。

如果不指定优化标识的话，gcc 就会产生可调试代码，每条指令之间将是独立的：可以在指令之间设置断点，使用 gdb 中的 p 命令查看变量的值、改变变量的值等。并且把获取最快的编译速度作为它的目标。
当优化标识被启用之后，gcc 编译器将会试图改变程序的结构（当然会在保证变换之后的程序与源程序语义等价的前提之下），以满足某些目标，如：代码大小最小 或 运行速度更快（只不过通常来说，这两个目标是矛盾的，二者不可兼得）。

在不同的 gcc 配置和目标平台下，同一个标识所采用的优化种类也是不一样的。

可以使用 -Q --help =optimizers 来获取每个优化标识所启用的优化选项。

以下的每个优化标识都可以在原网址中找到对应的详细解释。

-O，-O1

在不影响编译速度的前提下，尽量采用一些优化算法，降低可执行代码的大小。

-O2

牺牲部分编译速度，除了执行 -O1 所执行的所有优化之外，还会采用几乎所有的目标配置支持的优化算法，用以 提高目标代码的运行速度。

-O3

除了执行 -O2 所有的优化选项之外，一般都是采取很多向量化算法，提高代码的并行执行程度，利用现代 CPU 中的流水线、Cache等。这个选项会提高执行代码的大小，而可以 提高目标代码的运行速度。

由于 -O3 是以提高执行速度为目的来扩展代码大小，如增加内联等，但过度膨胀反而可能降低执行速度，故而在两者之间取得某种平衡。

其开启的优化选项如下：

-finline-functions
-funswitch-loops
-fpredictive-commoning
-fgcse-after-reload
-ftree-loop-vectorize
-ftree-loop-distribute-patterns
-fsplit-paths
-ftree-slp-vectorize
-fvect-cost-model
-ftree-partial-pre
-fpeel-loops
-fipa-cp-clone options

-Os

该优化标识和 -O3 的目的恰好相悖。

-Os 会在 -O2 的基础上尽量降低目标代码的大小，压缩代码空间，对嵌入式设备等存储容量小的设备较为重要。

为了降低目标代码大小，会禁用下列优化选项，一般就是压缩内存中的对齐空白¹(alignment padding)。

-falign-functions
-falign-jumps
-falign-loops
-falign-labels
-freorder-blocks
-freorder-blocks-algorithm=stc
-freorder-blocks-and-partition
-fprefetch-loop-arrays

-Ofast

该优化标识将不会严格遵循语言标准，除了启用所有的 -O3 优化选项之外，也会针对某些语言启用部分优化。如：-ffast-math 等。

同时 -Ofast 也会牺牲标准兼容性，以获得更快的运行速度。

-Og

该优化标识会选择部分与 -g 选项不冲突的优化选项，以提供合理的优化水平，同时产生较优秀的可调试信息。

关于这些优化选项的应用实例之一，请见：

SPN实现——限时1000ms的代换-置换网络加解密的时间优化思路

启用的优化标识为：

 #pragma GCC optimize(3,"Ofast","inline")

https://www.zhihu.com/question/27090458 ↩︎

【-O1-O2-O3-Ofast...】C/C++编译器代码优化原理方案相关推荐

【gcc】gcc优化等级 -O1 -O2 -O3 -Os -Ofast -Og
目录优化等级 -O1 -O2 -O3 -Os -Ofast -Og cmake 生成 debug和 release 版|Cmake设置优化等级优化等级 -O1 -O2 -O3 -Os -Ofast ...
c++ -O1,-O2,-O3资料整理
原文:http://blog.csdn.net/xinianbuxiu/article/details/51844994 1.从.c文件到可执行文件,其间经历了几步? 高级语言是偏向人,按照人的思维方 ...
gcc 优化选项 -O1 -O2 -O3 -Os 优先级，-fomit-frame-pointer（不积跬步无以至千里）
-fomit-frame-pointer 在优化时候被启用,带来了效率的提升.看到一篇比较详细记录编译选项的文章,转发一下,同时给自己作一下备忘. 少优化->多优化: O0 -->> ...
#gcc笔记01#gcc编译选项 -O0 -O1 -O2 -O3
-O0 -O1 -O2 -O3 编译器的优化选项的4个级别,-O0表示没有优化,-O1为缺省值,-O3优化级别最(此处为大写字母O) 优化选项(来源:http://blog.csdn.net/Sodi ...
gcc 优化选项 -O1 -O2 -O3 -Os 优先级
Gcc 编译优化简介 gcc 提供了为了满足用户不同程度的的优化需要,提供了近百种优化选项,用来对{编译时间,目标文件长度,执行效率}这个三维模型进行不同的取舍和平衡.优化的方法不一而足,总体上将有以 ...
C++手动开启O2优化（以及-O -O1 -O2 -O3优化的知识点）（竞赛可用）
O1优化会消耗少多的编译时间,它主要对代码的分支,常量以及表达式等进行优化. O2会尝试更多的寄存器级的优化以及指令级的优化,它会在编译期间占用更多的内存和编译时间. O3在O2的基础上进行更多的优化 ...
gcc 中-O -O1 -O2 -O3 -Os -Ofast -Og优化的原理
一般来说,如果不指定优化标识的话,gcc就会产生可调试代码,每条指令之间将是独立的:可以在指令之间设置断点,使用gdb中的 p命令查看变量的值,改变变量的值等.并且把获取最快的编译速度作为它的目标. ...
GNU编译优化级别-O -O1 -O2 -O3
最近做一个算法的GPU加速,发现实际上使用gcc的-O3(最高级编译优化)选项,可以获得很高的加速比,我的程序里达到了3倍的样子,有时效果甚至比GPU加速好.因此小小学习了下GNU的编译优化. 附言一 ...
makefile工作笔记0002---gcc -O0 -O1 -O2 -O3 四级优化选项及每级分别做什么优化
技术交流QQ群[JAVA,C++,Python,.NET,BigData,AI]:170933152 相关博客http://blog.chinaunix.net/uid-24954950-id-295 ...
gcc -O0 -O1 -O2 -O3 四级优化选项及每级分别做什么优化【转】
转自:http://blog.csdn.net/qinrenzhi/article/details/78334677 相关博客http://blog.chinaunix.net/uid-2495495 ...

【-O1-O2-O3-Ofast...】C/C++编译器代码优化原理方案

【-O1-O2-O3-Ofast...】C/C++编译器代码优化原理方案

【-O1-O2-O3-Ofast...】C/C++编译器代码优化原理方案相关推荐

最新文章

热门文章