高效的C編程之：C編譯器及其優(yōu)化

如果不生成調(diào)試表，這是默認(rèn)優(yōu)化級(jí)別。

·-O3：最高優(yōu)化級(jí)別。使用該優(yōu)化級(jí)別，使生成的代碼在時(shí)間和空間上尋求平衡。該選項(xiàng)常和-Ospace和-Otime配合使用。

·-O3–Otime：使用該選項(xiàng)編譯的代碼比-O2–Otime選項(xiàng)編譯的代碼，在執(zhí)行速度上要快，但占用的空間也更大。

·-O3-Ospace：產(chǎn)生的代碼比使用-O2-Ospace選項(xiàng)產(chǎn)生的代碼尺寸小，但執(zhí)行效率可能會(huì)差。

如果要使編譯的代碼更側(cè)重于代碼的尺寸或執(zhí)行效率（兩者往往不可兼得），可以使用下面的編譯選項(xiàng)。

·-Ospace：指示編譯程序執(zhí)行優(yōu)化，以延長(zhǎng)執(zhí)行時(shí)間為代價(jià)減小映像大小。例如，由外部函數(shù)調(diào)用代替內(nèi)聯(lián)函數(shù)。如果代碼大小比性能更重要，則使用該選項(xiàng)。這是編譯器的默認(rèn)設(shè)置。

·-Otime：指示編譯程序執(zhí)行優(yōu)化，以增大映像大小為代價(jià)縮短執(zhí)行時(shí)間。如果執(zhí)行時(shí)間比代碼大小更重要，則使用該選項(xiàng)。例如，它編譯：

while(expression)body;

為：

if(expression){

dobody;

while(expression);

}

如果既不指定-Otime也不指定-Ospace，則編譯器默認(rèn)使用-Ospace?？墒褂?Otime編譯代碼中對(duì)時(shí)間要求嚴(yán)格的部分，使用-Ospace編譯其余部分。但不能在同一編譯程序調(diào)用中同時(shí)指定-Otime和-Ospace。

14.1.4AAPCS選項(xiàng)

ARM結(jié)構(gòu)過(guò)程調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)AAPCS（ProcedureCallStandardfortheARMArchitecture）是ARM體系結(jié)構(gòu)二進(jìn)制接口ABI（ApplicationBinaryInterfacefortheARMArchitecture【BSABI】）標(biāo)準(zhǔn)的一部分。使用該標(biāo)準(zhǔn)可以很方便的執(zhí)行C和匯編語(yǔ)言的相互調(diào)用。

編譯程序時(shí)，使用--apcs選項(xiàng)可以指定所使用得AAPCS標(biāo)準(zhǔn)的版本。如果沒有指定--apcs或--cpu選項(xiàng)，則編譯器使用下面默認(rèn)編譯選項(xiàng)。

--apcs/noswst/nointer/noropi/norwpi--cpuARM7TDMI--fpusoftvfp

有關(guān)AAPCS的詳細(xì)信息，請(qǐng)參加ARM相關(guān)文檔。

14.1.5編譯選項(xiàng)對(duì)代碼生成影響示例

本節(jié)舉例說(shuō)明編譯器的優(yōu)化選項(xiàng)如何影響代碼生成。

1．使用-O0選項(xiàng)

下面的例子顯示了即使使用-O0編譯選項(xiàng)對(duì)代碼進(jìn)行編譯時(shí)，有些冗余代碼還是會(huì)被編譯器自動(dòng)清除。

intf(int*p)

{

return(*p==*p);

}

使用armcc-c-O0對(duì)源程序進(jìn)行編譯，生成的匯編代碼如下所示。

f

MOVr1,r0

MOVr0,#1

MOVpc,lr

通過(guò)上面的例子可以看到，編譯出的最終代碼中沒有加載（Load）指針P的值，變量*p被編譯器優(yōu)化掉了。如果不想讓編譯器對(duì)變量*p做優(yōu)化，可以使用“volatile”對(duì)變量進(jìn)行聲明。下面的例子，顯示了將變量聲明為“volatile”類型后，使用armcc編譯（-O2的優(yōu)化級(jí)別）后的結(jié)果。

f

LDRr1,[r0]

LDRr0,[r0]

CMPr1,r0

MOVNEr0,#0

MOVEQr0,#1

MOVpc,lr

另外，編譯的代碼中的“MOVr1,r0”并沒有實(shí)際意義，只是為了方便調(diào)試程序時(shí)設(shè)置斷點(diǎn)使用。

2．冗余代碼的清除

下面例子顯示了一段急待優(yōu)化的代碼。

intdummy()

{

inta=10,b=20;

intc;

c=a+b;

return0;

}

當(dāng)使用arm–c–O0進(jìn)行編譯時(shí)，產(chǎn)生的匯編碼如下所示。

dummy:

0000807CE3A0100AMOV r1,#0xa

>>>REDUNDANT#3inta=10,b=20;

00008080E3A02014MOV r2,#0x14

>>>REDUNDANT#5c=a+b;

00008084E0813002ADD r3,r1,r2

>>>REDUNDANT#6return0;

00008088E3A00000MOV r0,#0

>>>REDUNDANT#7}

0000808CE12FFF1EBX r14

從上面的匯編輸出可以看到，編譯器并沒有對(duì)程序中的冗余變量做任何工作。但上面這段代碼在編譯時(shí)，編譯器會(huì)給出警告，警告信息如下所示。

Warning:#550-D:variablecwassetbutneverused

Redundant.cline4intc;

但如果將編譯器的優(yōu)化級(jí)別提高，如使用arm–c–O1命令，則編譯器輸出的匯編代碼如下所示。

dummy:

0000807CE3A00000MOVr0,#0

>>>REDUNDANT#7}

00008080E12FFF1EBXr14

從上面的例子看出，當(dāng)優(yōu)化級(jí)別提高到-O1時(shí)，程序中的冗余變量就會(huì)被清除。