導(dǎo)語：項目開發(fā)過程中我們?yōu)槭裁匆x擇編譯的優(yōu)化等級？

在目前的嵌入式開發(fā)過程中，編譯的時候編譯器都具有多項的優(yōu)化等級，其目的是為了減少代碼大小或者提高應(yīng)用程序的性能。不同的優(yōu)化等級，有著不同的優(yōu)化目標(biāo)。所以對于某個目標(biāo)進行優(yōu)化的時候，會對其他目標(biāo)產(chǎn)生一些影響。優(yōu)化等級的選擇是在不同的優(yōu)化目的中尋找一個平衡點。

一、那么目前有哪些優(yōu)化等級？對應(yīng)優(yōu)化等級所優(yōu)化的是那部分的內(nèi)容？

1．-O0：沒有優(yōu)化

使用-O0?結(jié)果可以加快編譯和構(gòu)建時間，但比其他優(yōu)化等級生成的代碼要慢。與其他優(yōu)化等級相比，代碼大小和堆棧使用率明顯更高。生成的代碼與源代碼緊密相關(guān)，但是生成的代碼量更大，包括無用的代碼。

2．-O1:有限優(yōu)化

在編譯器中啟用核心優(yōu)化。此優(yōu)化等級提供了良好的調(diào)試體驗，并具有比-O0更好的代碼質(zhì)量，堆棧使用率也提高了。

3．-O2：優(yōu)化速度

有更高的性能優(yōu)化。增加了一些新的優(yōu)化，并更改了優(yōu)化的啟發(fā)式方法。這是編譯器可能生成矢量指令的第一個優(yōu)化等級。它會降低調(diào)試體驗，并且由于許多循環(huán)展開和函數(shù)內(nèi)聯(lián)，代碼大小將增加。

4．-O3：優(yōu)化速度

有更高的性能優(yōu)化。此優(yōu)化等級允許進行需要大量編譯時分析和資源的優(yōu)化。-O3指示編譯器針對生成的代碼的性能進行優(yōu)化，而忽略生成的代碼的大小，這可能會導(dǎo)致代碼大小增加，比-O2生成的代碼更大。但速度會比比-O2快

5．-Os:平衡的優(yōu)化

目的是在不顯著增加代碼大小的情況下提供高性能，即速度的優(yōu)化和代碼大小的增加是合理的。根據(jù)你的應(yīng)用程序，提供的性能可能類似于?-O2或-O3。

6．-Oz：純粹優(yōu)化代碼大小

目的是提供盡可能小的代碼量。在開發(fā)過程中，建議使用此選項以獲得最佳代碼大小。但是，此優(yōu)化等級會降低調(diào)試體驗。

7．-Ofast：

從-O3級開始執(zhí)行優(yōu)化。該等級還執(zhí)行其他進一步的優(yōu)化，可能會違反嚴(yán)格遵守語言標(biāo)準(zhǔn)的要求。與-O3相比，該等級會降低調(diào)試體驗，并可能導(dǎo)致代碼大小增加。

8．-Omax：最大程度的優(yōu)化

執(zhí)行最大限度的優(yōu)化，并專門針對性能優(yōu)化。它啟用了-Ofast和鏈接時間優(yōu)化（LTO）的所有優(yōu)化。在此優(yōu)化等級上，編譯器是有可能會違反嚴(yán)格遵守語言標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。使用此優(yōu)化等級可獲得最快的性能。與-Ofast相比，該等級會降低調(diào)試體驗，并可能導(dǎo)致代碼大小增加。

二、優(yōu)化等級之間的比較

1．-O1與-O0相比：

（1）-O1啟用優(yōu)化，這可能會降低調(diào)試信息的完整度。

（2）-O1啟用了內(nèi)聯(lián)，這意味著回溯可能不會提供讀取源代碼所期望的開放函數(shù)激活堆棧。

（3）-O1不會調(diào)用沒有使用或沒有預(yù)期調(diào)用的函數(shù)，代碼量更小。

2．-O2與-O1相比：

（1）-O2執(zhí)行的循環(huán)展開量（一種犧牲程序的尺寸來加快程序的執(zhí)行速度的優(yōu)化方法）可能會增加。

（2）-O2可以為簡單循環(huán)和獨立標(biāo)量運算的相關(guān)序列生成矢量指令。

3．-O3與-O2相比：

（1）-O3執(zhí)行的循環(huán)展開量增加。

（2）-O3在編譯器流水線后期中啟用更積極的指令優(yōu)化。

4．-Os與-O3相比：

（1）-Os與-O3相比，可減少代碼大小。但會降低調(diào)試體驗。

（2）顯著降低了執(zhí)行的循環(huán)展開量。

5．-Oz與-Os相比：

（1）編譯器僅針對代碼大小進行優(yōu)化，而忽略性能優(yōu)化，這可能會導(dǎo)致代碼變慢。

（2）未禁用功能內(nèi)聯(lián)。在某些情況下，內(nèi)聯(lián)可能會整體上減少代碼大小，例如，如果一個函數(shù)僅被調(diào)用一次。僅當(dāng)預(yù)期代碼大小會減小時，才將內(nèi)聯(lián)啟發(fā)式方法調(diào)整為內(nèi)聯(lián)式。

（3）禁用可能會增加代碼大小的優(yōu)化，例如循環(huán)展開和循環(huán)矢量化。

（4）循環(huán)是作為while循環(huán)而不是do-while循環(huán)生成的。

6．-Omin與-Oz相比:

（1）-Omin啟用了一組基本的鏈接時間優(yōu)化（LTO），旨在刪除未使用的代碼和數(shù)據(jù)，同時也試圖優(yōu)化全局內(nèi)存訪問。

（2）-Omin支持虛函數(shù)消除，這對c++用戶來說是一個特別的好處。

三、那么說的那么多，我們到底要怎么選擇優(yōu)化等級呢？

簡單來說，

• 想要工程代碼小，那就-Oz和-Omin

• 想要工程有更好的性能，那就選-O2，-O3，-Ofast，-Omax

• 想要良好的調(diào)試過程，那就選-O1

• 想要源代碼和生成的代碼之間有更好的相關(guān)性或者想要更快的編譯速度，那就-O0

• 又想要工程代碼小還要有好的性能，那就-Os

完