Question

因此，当您在编译C ++时添加优化标志时，它运行得更快，但这是如何工作的？有人能解释一下装配中究竟发生了什么吗？

Answer 1

这意味着您正在使编译器在编译时执行额外的工作/分析，因此您可以在运行时获得一些额外的宝贵cpu周期的奖励。最好用一个例子来解释。

考虑这样的循环：

const int n = 5;
for (int i = 0; i < n; ++i)
  cout << "bleh" << endl;

如果你在没有优化的情况下编译它，编译器将不会为你做任何额外的工作 - 为这段代码片段生成的汇编可能是比较和跳转指令的字面翻译。（这不是最快的，也是最直接的）

但是，如果编译WITH优化，编译器可以轻松inline这个循环，因为它知道上限不能改变，因为n是const。（即它可以直接复制重复代码5次，而不是比较/检查终止循环条件）。

这是另一个优化函数调用的例子。以下是我的整个计划：

#include <stdio.h>
static int foo(int a, int b) {
  return a * b;
} 


int main(int argc, char** argv) {
  fprintf(stderr, "%d\n", foo(10, 15));
  return 0;
}

如果我在x86机器上使用gcc foo.c编译此代码时没有进行优化，我的程序集如下所示：

movq    %rsi, %rax
movl    %edi, -4(%rbp)
movq    %rax, -16(%rbp)
movl    $10, %eax      ; these are my parameters to
movl    $15, %ecx      ; the foo function
movl    %eax, %edi
movl    %ecx, %esi
callq   _foo
; .. about 20 other instructions ..
callq   _fprintf

在这里，它没有优化任何东西。它用我的常量值加载寄存器并调用我的foo函数。但是看看我是否使用-O2标志重新编译：

movq    (%rax), %rdi
leaq    L_.str(%rip), %rsi
movl    $150, %edx
xorb    %al, %al
callq   _fprintf

编译器非常智能，甚至不再调用foo。它只是概述了它的回报值。

Answer 2

在生成程序集之前，大多数优化都发生在编译器的中间表示中。你一定要看看Agner Fog的Software optimization resources。第1手册的第8章描述了编译器使用示例执行的优化。

优化代码时编译器在汇编中做了什么？即-O2标志

2 个答案: