什么樣的代碼會(huì)被編譯器優(yōu)化

現(xiàn)在的編譯器有多智能，可能你辛辛苦苦寫的代碼，在編譯器看來(lái)就是幾句廢話，直接被刪除掉。

以 gcc 編譯器為例，編譯的時(shí)候可以加上 -O 選項(xiàng)來(lái)優(yōu)化代碼，優(yōu)化等級(jí)從 0 到 3。

寫一些簡(jiǎn)單的代碼給大家演示下。

#include 


void delay()
{
    for (int i = 0; i < 40000; i++)
        for (int j = 0; j < 10000; j++);
}


int main()
{
    printf("helloworld
");


    delay();


    printf("helloworld
");
    
    return 0;
}

比如在兩條輸出語(yǔ)句之間加上延時(shí)，正常的現(xiàn)象是這樣的，很明顯，延時(shí)函數(shù)起了作用。

如果編譯的時(shí)候加上 O1 優(yōu)化選項(xiàng)，在編譯器看來(lái)，delay 函數(shù)什么事都沒干，可以直接刪掉。

比較兩者的匯編代碼，就能看出開啟 O1 優(yōu)化后，主函數(shù)中沒有調(diào)用 delay，運(yùn)行的現(xiàn)象也確實(shí)沒有延時(shí)。

再比如這樣的代碼，test 函數(shù)直接返回了 1234。

如果不開啟優(yōu)化，主函數(shù)會(huì)調(diào)用 test 函數(shù)，如果開啟了優(yōu)化，編譯器會(huì)跳過調(diào)用 test 函數(shù)，直接取他的返回值來(lái)使用。

再來(lái)看下 O2 優(yōu)化級(jí)別，比如這個(gè)代碼：

#include 


void test()
{
    printf("helloworld
");
}


int main()
{
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {   
        test();
    }   


    return 0;
}

循環(huán)調(diào)用 test 函數(shù)，test 函數(shù)也只是簡(jiǎn)單的使用 printf 輸出字符串。

三份匯編代碼分別對(duì)應(yīng)三個(gè)不同的優(yōu)化級(jí)別，沒開優(yōu)化，O1 優(yōu)化，O2 優(yōu)化。

沒開優(yōu)化的時(shí)候，匯編代碼就是對(duì)應(yīng) C 代碼，有循環(huán)，循環(huán)中調(diào)用 test 函數(shù)。

開啟 O1 優(yōu)化，循環(huán)沒了，直接調(diào)用三次 test 函數(shù)，因?yàn)檠h(huán)確實(shí)浪費(fèi)時(shí)間。

開啟 O2 優(yōu)化，這次直接把 test 函數(shù)跳過，主函數(shù)中直接調(diào)用 puts 函數(shù)，這里的 puts ，就是 printf 優(yōu)化而來(lái)，前面講過，使用 printf 直接輸出字符串，編譯器會(huì)默認(rèn)優(yōu)化成 puts。

最后還有一個(gè)級(jí)別是 O3，O3 在 O2 的基礎(chǔ)上優(yōu)化更深。不過關(guān)于 O3 的優(yōu)化并沒有找到簡(jiǎn)短的代碼，這里就不給大家做演示。

在平時(shí)的學(xué)習(xí)中并不建議使用編譯器的優(yōu)化策略，尤其是更高級(jí)別的優(yōu)化，為了提升代碼的運(yùn)行效率，很多時(shí)候編譯器會(huì)調(diào)整代碼結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致運(yùn)行的結(jié)果跟我們預(yù)期不一樣。作為初學(xué)者，知道有這么回事就行。