gcc 优化选项 -O1 -O2 -O3 -Os 优先级，-fomit-frame-pointer

来源：互联网发布：听打测试软件编辑：程序博客网时间：2024/05/17 20:22

少优化->多优化：

O0 -->> O1 -->> O2 -->> O3

-O0表示没有优化,-O1为缺省值，-O3优化级别最高

英文解析：

`-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
of compilation time.

`-O ' turns on the following optimization flags:
   -fdefer-pop
   -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
so does not interfere with debugging.

`-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 '
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.

`-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.

`-O0 '
Do not optimize. This is the default.

///==================另外还有个Os选项==========================

http://hi.baidu.com/ah__fu/blog/item/cc9fd19b801948bdc9eaf4b3.html

在研究编译驱动的makefile的时候，发现GCC的命令行里面有一个-Os的优化选项。
遍查GCC文档，发现了-O0, -O1, -O2, -O3，就是没有发现-Os。
祭出GOOGLE***搜了一下，终于发现这篇文章说明了-Os的作用：
http://www.linuxjournal.com/article/7269

原来-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:

gcc -Os -o test test.c

In gcc 3.2.2, reorder-blocks is enabled at -Os, but in gcc 3.3.2 reorder-blocks is disabled.

==============================
补充：在GCC的官方文档里又发现了关于-Os的说明：
http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-3.4.6/gcc/Optimize-Options.html#Optimize-Options

//=============================================

http://blog.csdn.net/ison81/archive/2009/05/07/4158576.aspx

backtrace与fomit-frame-pointer选项

事实上gcc的所有级别的优化（-O, -O2, -O3等）都会打开-fomit-frame-pointer，该选项的功能是函数调用时不保存frame指针，在ARM上就是fp，故我们无法按照APCS中的约定来回溯调用栈。但是GDB中仍然可以使用bt命令看到调用栈，为什么？得知GDB v6之后都是支持DWARF2的，也就意味着它可以不依赖fp来回溯调用栈（详见http://gcc.gnu.org/ml/gcc/2003-10/msg00322.html）。

看来想在代码中动态显示调用栈而又不希望使用GDB的朋友，只能在编译时关掉-fomit-frame-pointer了。

//==================gcc参数大全：===========================

[介绍]
gcc and g++分别是gnu的c & c++编译器 gcc/g++在执行编译工作的时候，总共需要4步
1.预处理,生成.i的文件[预处理器cpp]
2.将预处理后的文件不转换成汇编语言,生成文件.s[编译器egcs]
3.有汇编变为目标代码(机器代码)生成.o的文件[汇编器as]
4.连接目标代码,生成可执行程序[链接器ld]

[参数详解]
-x language filename
　设定文件所使用的语言,使后缀名无效,对以后的多个有效.也就是根据约定C语言的后缀名称是.c的，而C++的后缀名是.C或者.cpp,如果你很个性，决定你的C代码文件的后缀名是.pig哈哈，那你就要用这个参数,这个参数对他后面的文件名都起作用，除非到了下一个参数的使用。
　　可以使用的参数吗有下面的这些
　　`c', `objective-c', `c-header', `c++', `cpp-output', `assembler', and `assembler-with-cpp'.
　　看到英文，应该可以理解的。
　　例子用法:
　　gcc -x c hello.pig
　　
-x none filename
　　关掉上一个选项，也就是让gcc根据文件名后缀，自动识别文件类型
　　例子用法:
　　gcc -x c hello.pig -x none hello2.c
　　
-c
　　只激活预处理,编译,和汇编,也就是他只把程序做成obj文件
　　例子用法:
　　gcc -c hello.c
　　他将生成.o的obj文件

-S
　　只激活预处理和编译，就是指把文件编译成为汇编代码。
　　例子用法
　　gcc -S hello.c
　　他将生成.s的汇编代码，你可以用文本编辑器察看

-E
　　只激活预处理,这个不生成文件,你需要把它重定向到一个输出文件里面.
　　例子用法:
　　gcc -E hello.c > pianoapan.txt
　　gcc -E hello.c | more
　　慢慢看吧,一个hello word也要与处理成800行的代码

-o
　　制定目标名称,缺省的时候,gcc编译出来的文件是a.out,很难听,如果你和我有同感，改掉它,哈哈
　　例子用法
　　gcc -o hello.exe hello.c (哦,windows用习惯了)
　　gcc -o hello.asm -S hello.c

-pipe
　　使用管道代替编译中临时文件,在使用非gnu汇编工具的时候,可能有些问题
　　gcc -pipe -o hello.exe hello.c

-ansi
　　关闭gnu c中与ansi c不兼容的特性,激活ansi c的专有特性(包括禁止一些asm inline typeof关键字,以及UNIX,vax等预处理宏,

-fno-asm
　　此选项实现ansi选项的功能的一部分，它禁止将asm,inline和typeof用作关键字。　　　　
-fno-strict-prototype
　　只对g++起作用,使用这个选项,g++将对不带参数的函数,都认为是没有显式的对参数的个数和类型说明,而不是没有参数.
　　而gcc无论是否使用这个参数,都将对没有带参数的函数,认为城没有显式说明的类型
　　
-fthis-is-varialble
　　就是向传统c++看齐,可以使用this当一般变量使用.
　　
-fcond-mismatch
　　允许条件表达式的第二和第三参数类型不匹配,表达式的值将为void类型
　　
-funsigned-char
-fno-signed-char
-fsigned-char
-fno-unsigned-char
　　这四个参数是对char类型进行设置,决定将char类型设置成unsigned char(前两个参数)或者 signed char(后两个参数)
　　
-include file
　　包含某个代码,简单来说,就是便以某个文件,需要另一个文件的时候,就可以用它设定,功能就相当于在代码中使用#include<filename>
　　例子用法:
　　gcc hello.c -include /root/pianopan.h
　　
-imacros file
　　将file文件的宏,扩展到gcc/g++的输入文件,宏定义本身并不出现在输入文件中
　　
-Dmacro
　　相当于C语言中的#define macro
　　
-Dmacro=defn
　　相当于C语言中的#define macro=defn
　　
-Umacro
　　相当于C语言中的#undef macro

-undef
　　取消对任何非标准宏的定义
　　
-Idir
　　在你是用#include"file"的时候,gcc/g++会先在当前目录查找你所制定的头文件,如果没有找到,他回到缺省的头文件目录找,如果使用-I制定了目录,他
　　回先在你所制定的目录查找,然后再按常规的顺序去找.
　　对于#include<file>,gcc/g++会到-I制定的目录查找,查找不到,然后将到系统的缺省的头文件目录查找
　　
-I-
　　就是取消前一个参数的功能,所以一般在-Idir之后使用
　　
-idirafter dir
　　在-I的目录里面查找失败,讲到这个目录里面查找.
　　
-iprefix prefix
-iwithprefix dir
　　一般一起使用,当-I的目录查找失败,会到prefix+dir下查找
　　
-nostdinc
　　使编译器不再系统缺省的头文件目录里面找头文件,一般和-I联合使用,明确限定头文件的位置
　　
-nostdin C++
　　规定不在g++指定的标准路经中搜索,但仍在其他路径中搜索,.此选项在创libg++库使用
　　
-C
　　在预处理的时候,不删除注释信息,一般和-E使用,有时候分析程序，用这个很方便的
　　
-M
　　生成文件关联的信息。包含目标文件所依赖的所有源代码你可以用gcc -M hello.c来测试一下，很简单。
　　
-MM
　　和上面的那个一样，但是它将忽略由#include<file>造成的依赖关系。
　　
-MD
　　和-M相同，但是输出将导入到.d的文件里面
　　
-MMD
　　和-MM相同，但是输出将导入到.d的文件里面
　　
-Wa,option
　　此选项传递option给汇编程序;如果option中间有逗号,就将option分成多个选项,然后传递给会汇编程序
　　
-Wl.option
　　此选项传递option给连接程序;如果option中间有逗号,就将option分成多个选项,然后传递给会连接程序.

-llibrary
　　制定编译的时候使用的库
　　例子用法
　　gcc -lcurses hello.c
　　使用ncurses库编译程序
　　
-Ldir
　　制定编译的时候，搜索库的路径。比如你自己的库，可以用它制定目录，不然
　　编译器将只在标准库的目录找。这个dir就是目录的名称。
　　
-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优化级别最高　　　　
-g
　　只是编译器，在编译的时候，产生调试信息。
　　
-gstabs
　　此选项以stabs格式声称调试信息,但是不包括gdb调试信息.
　　
-gstabs+
　　此选项以stabs格式声称调试信息,并且包含仅供gdb使用的额外调试信息.
　　
-ggdb
　　此选项将尽可能的生成gdb的可以使用的调试信息.

-static
　　此选项将禁止使用动态库，所以，编译出来的东西，一般都很大，也不需要什么
动态连接库，就可以运行.

-share
　　此选项将尽量使用动态库，所以生成文件比较小，但是需要系统由动态库.

-traditional
　　试图让编译器支持传统的C语言特性

[参考资料]
-Linux/UNIX高级编程
　　中科红旗软件技术有限公司编著.清华大学出版社出版
-Gcc man page
　　
[ChangeLog]
-2002-08-10
　　ver 0.1 发布最初的文档
-2002-08-11
　　ver 0.11 修改文档格式
-2002-08-12
　　ver 0.12 加入了对静态库，动态库的参数
-2002-08-16
　　ver 0.16 增加了gcc编译的4个阶段的命令

运行 gcc/egcs

**********运行 gcc/egcs***********************
　　GCC 是 GNU的 C和 C++编译器。实际上，GCC能够编译三种语言：C、C++和 Object C（C语言的一种面向对象扩展）。利用 gcc命令可同时编译并连接 C 和 C++ 源程序。
　　如果你有两个或少数几个 C 源文件，也可以方便地利用 GCC 编译、连接并生成可执行文件。例如，假设你有两个源文件 main.c和 factorial.c两个源文件，现在要编译生成一个计算阶乘的程序。
代码:

-----------------------
清单 factorial.c
-----------------------
int factorial (int n)
{
　　if (n <= 1)
　　　return 1;
　　else
　　　return factorial (n - 1) * n;
}
-----------------------
清单 main.c
-----------------------
#include　<stdio.h>
#include　<unistd.h>

int factorial (int n);
int main (int argc, char **argv)
{
　　int n;

　　if (argc < 2)
　　{
　　　　printf ("Usage: %s n/n", argv [0]);
　　　　return -1;
　　}
　　else
　　{
　　　n = atoi (argv[1]);
　　　printf ("Factorial of %d is %d./n", n, factorial (n));
　　 }
　　return 0;
}

-----------------------
利用如下的命令可编译生成可执行文件，并执行程序：
$ gcc -o factorial main.c factorial.c
$ ./factorial 5
Factorial of 5 is 120.

　　GCC 可同时用来编译 C 程序和 C++程序。一般来说，C编译器通过源文件的后缀名来判断是 C程序还是 C++ 程序。在 Linux中，C源文件的后缀名为 .c，而 C++源文件的后缀名为 .C或 .cpp。但是，gcc命令只能编译 C++源文件，而不能自动和 C++程序使用的库连接。因此，通常使用 g++命令来完成 C++ 程序的编译和连接，该程序会自动调用 gcc实现编译。假设我们有一个如下的 C++源文件（hello.C）：
#include <iostream>
void main (void)
{
　　cout << "Hello, world!" << endl;
}

则可以如下调用 g++ 命令编译、连接并生成可执行文件：
$ g++ -o hello hello.C
$ ./hello
Hello, world!

**********************gcc/egcs 的主要选项*********
gcc 命令的常用选项
选项解释
-ansi 只支持 ANSI标准的 C语法。这一选项将禁止 GNU C的某些特色，
例如 asm 或 typeof 关键词。
-c 只编译并生成目标文件。
-DMACRO 以字符串“1”定义 MACRO宏。
-DMACRO=DEFN 以字符串“DEFN”定义 MACRO宏。
-E 只运行 C 预编译器。
-g 生成调试信息。GNU 调试器可利用该信息。
-IDIRECTORY 指定额外的头文件搜索路径DIRECTORY。
-LDIRECTORY 指定额外的函数库搜索路径DIRECTORY。
-lLIBRARY 连接时搜索指定的函数库LIBRARY。
-m486 针对 486 进行代码优化。
-o FILE 生成指定的输出文件。用在生成可执行文件时。
-O0 不进行优化处理。
-O 或 -O1 优化生成代码。
-O2 进一步优化。
-O3 比 -O2 更进一步优化，包括 inline 函数。
-shared 生成共享目标文件。通常用在建立共享库时。
-static 禁止使用共享连接。
-UMACRO 取消对 MACRO宏的定义。
-w 不生成任何警告信息。
-Wall 生成所有警告信息。

Linux GCC常用命令

1简介

2简单编译

2.1预处理

2.2编译为汇编代码(Compilation)

2.3汇编(Assembly)

2.4连接(Linking)

3多个程序文件的编译

4检错

5库文件连接

5.1编译成可执行文件

5.2链接

5.3强制链接时使用静态链接库

1简介

GCC 的意思也只是 GNU C Compiler而已。经过了这么多年的发展，GCC 已经不仅仅能支持 C 语言；它现在还支持 Ada语言、C++ 语言、Java语言、Objective C 语言、Pascal 语言、COBOL语言，以及支持函数式编程和逻辑编程的 Mercury语言，等等。而 GCC 也不再单只是 GNU C 语言编译器的意思了，而是变成了 GNU Compiler Collection也即是 GNU 编译器家族的意思了。另一方面，说到 GCC对于操作系统平台及硬件平台支持，概括起来就是一句话：无所不在。

2简单编译

示例程序如下：

//test.c

#include <stdio.h>

int main(void)

{

printf("Hello World!\n");

return 0;

}

这个程序，一步到位的编译指令是:

gcc test.c -o test

实质上，上述编译过程是分为四个阶段进行的，即预处理(也称预编译，Preprocessing)、编译(Compilation)、汇编 (Assembly)和连接(Linking)。

2.1预处理

gcc -E test.c -o test.i 或 gcc -E test.c

可以输出test.i文件中存放着test.c经预处理之后的代码。打开test.i文件，看一看，就明白了。后面那条指令，是直接在命令行窗口中输出预处理后的代码.

gcc的-E选项，可以让编译器在预处理后停止，并输出预处理结果。在本例中，预处理结果就是将stdio.h文件中的内容插入到test.c中了。

2.2编译为汇编代码(Compilation)

预处理之后，可直接对生成的test.i文件编译，生成汇编代码：

gcc -S test.i -o test.s

gcc的-S选项，表示在程序编译期间，在生成汇编代码后，停止，-o输出汇编代码文件。

2.3汇编(Assembly)

对于上一小节中生成的汇编代码文件test.s，gas汇编器负责将其编译为目标文件，如下：

gcc -c test.s -o test.o

2.4连接(Linking)

gcc连接器是gas提供的，负责将程序的目标文件与所需的所有附加的目标文件连接起来，最终生成可执行文件。附加的目标文件包括静态连接库和动态连接库。

对于上一小节中生成的test.o，将其与Ｃ标准输入输出库进行连接，最终生成程序test

gcc test.o -o test

在命令行窗口中，执行./test,让它说HelloWorld吧！

3多个程序文件的编译

通常整个程序是由多个源文件组成的，相应地也就形成了多个编译单元，使用GCC能够很好地管理这些编译单元。假设有一个由test1.c和 test2.c两个源文件组成的程序，为了对它们进行编译，并最终生成可执行程序test，可以使用下面这条命令：

gcc test1.c test2.c -o test

如果同时处理的文件不止一个，GCC仍然会按照预处理、编译和链接的过程依次进行。如果深究起来，上面这条命令大致相当于依次执行如下三条命令：

gcc -c test1.c -o test1.o

gcc -c test2.c -o test2.o

gcc test1.o test2.o -o test

4检错

gcc -pedantic illcode.c -o illcode

-pedantic编译选项并不能保证被编译程序与ANSI/ISO C标准的完全兼容，它仅仅只能用来帮助Linux程序员离这个目标越来越近。或者换句话说，-pedantic选项能够帮助程序员发现一些不符合 ANSI/ISO C标准的代码，但不是全部，事实上只有ANSI/ISO C语言标准中要求进行编译器诊断的那些情况，才有可能被GCC发现并提出警告。

除了-pedantic之外，GCC还有一些其它编译选项也能够产生有用的警告信息。这些选项大多以-W开头，其中最有价值的当数-Wall了，使用它能够使GCC产生尽可能多的警告信息。

gcc -Wall illcode.c -o illcode

GCC给出的警告信息虽然从严格意义上说不能算作错误，但却很可能成为错误的栖身之所。一个优秀的Linux程序员应该尽量避免产生警告信息，使自己的代码始终保持标准、健壮的特性。所以将警告信息当成编码错误来对待，是一种值得赞扬的行为！所以，在编译程序时带上-Werror选项，那么GCC会在所有产生警告的地方停止编译，迫使程序员对自己的代码进行修改，如下：

gcc -Werror test.c -o test

5库文件连接

开发软件时，完全不使用第三方函数库的情况是比较少见的，通常来讲都需要借助许多函数库的支持才能够完成相应的功能。从程序员的角度看，函数库实际上就是一些头文件（.h）和库文件（so、或lib、dll）的集合。。虽然Linux下的大多数函数都默认将头文件放到/usr/include/目录下，而库文件则放到/usr/lib/目录下；Windows所使用的库文件主要放在Visual Stido的目录下的include和lib，以及系统文件夹下。但也有的时候，我们要用的库不再这些目录下，所以GCC在编译时必须用自己的办法来查找所需要的头文件和库文件。

例如我们的程序test.c是在linux上使用c连接mysql，这个时候我们需要去mysql官网下载MySQL Connectors的C库，下载下来解压之后，有一个include文件夹，里面包含mysql connectors的头文件，还有一个lib文件夹，里面包含二进制so文件libmysqlclient.so

其中inclulde文件夹的路径是/usr/dev/mysql/include,lib文件夹是/usr/dev/mysql/lib

5.1编译成可执行文件

首先我们要进行编译test.c为目标文件，这个时候需要执行

gcc –c –I /usr/dev/mysql/include test.c –o test.o

5.2链接

最后我们把所有目标文件链接成可执行文件:

gcc –L /usr/dev/mysql/lib –lmysqlclient test.o –o test

Linux下的库文件分为两大类分别是动态链接库（通常以.so结尾）和静态链接库（通常以.a结尾），二者的区别仅在于程序执行时所需的代码是在运行时动态加载的，还是在编译时静态加载的。

5.3强制链接时使用静态链接库

默认情况下， GCC在链接时优先使用动态链接库，只有当动态链接库不存在时才考虑使用静态链接库，如果需要的话可以在编译时加上-static选项，强制使用静态链接库。

在/usr/dev/mysql/lib目录下有链接时所需要的库文件libmysqlclient.so和libmysqlclient.a，为了让GCC在链接时只用到静态链接库，可以使用下面的命令:

gcc –L /usr/dev/mysql/lib –static –lmysqlclient test.o –o test

静态库链接时搜索路径顺序：

1. ld会去找GCC命令中的参数-L
2. 再找gcc的环境变量LIBRARY_PATH
3. 再找内定目录 /lib /usr/lib /usr/local/lib这是当初compile gcc时写在程序内的

动态链接时、执行时搜索路径顺序:

1. 编译目标代码时指定的动态库搜索路径
2. 环境变量LD_LIBRARY_PATH指定的动态库搜索路径
3. 配置文件/etc/ld.so.conf中指定的动态库搜索路径
4. 默认的动态库搜索路径/lib
5. 默认的动态库搜索路径/usr/lib

有关环境变量：
LIBRARY_PATH环境变量：指定程序静态链接库文件搜索路径
LD_LIBRARY_PATH环境变量：指定程序动态链接库文件搜索路径

0 0