论g++编译优化选项有多重要

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各路大神每天都在宣贯各种各样的方法论，哪个算法最牛，哪个框架最牛，哪个等等等。今天我通过这篇博客详细对比一下最基础的编译优化选项，连地基都还没搭好，就先别琢磨阁楼的装饰了，LOL～。

编译优化选项简介

这篇博客的编译优化选项指的就是g++命令的-O参数，根据linux man-pages介绍，g++的-O参数有7中，分别为：

• -O0。默认参数，对程序性能没有优化效果。
• -O1。与-O0相比，编译耗时更久，可执行文件更小，性能更好，较大的函数会占更多内存。
• -O2。推荐参数。编译耗时更久，代码性能更好。
• -O3。-O2的基础上进一步优化。
• -Os。优化可执行文件大小。
• -Ofast。-O3的基础上进一步优化。
• -Og。优化debug体验。
  上面的介绍很简单，仅仅贴出了有信息量的部分。比较常用的就是-O0和-O2了，其他选项意义不大。这篇博客会用一个真实的例子对比-O0和-O2的差距。

测试程序

//common.h
#ifndef _COMMON_H_
#define _COMMON_H_

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

using namespace std;
#endif

//Timer.h
#ifndef _TIMER_H
#define _TIMER_H

#include 
#include "common.h"

class Timer
{
public:
    Timer(string strCallInfo = "Timer", bool us_need = false)
    {
        _desc = strCallInfo;
        _us_need = us_need;
        gettimeofday(&_begin, NULL);
        gettimeofday(&_end, NULL);
    };

    ~Timer()
    {
        gettimeofday(&_end,NULL);
        printf("%s, cost %ldms\n", _desc.c_str(), (_end.tv_sec - _begin.tv_sec) * 1000 + (_end.tv_usec - _begin.tv_usec) / 1000);
        if (_us_need)
        {
            printf("%s, cost %ldus\n", _desc.c_str(), (_end.tv_sec - _begin.tv_sec) * 1000000 + _end.tv_usec - _begin.tv_usec);
        }
    };
private:
    Timer(){};
    string  _desc;
    bool _us_need;

    timeval _begin;
    timeval _end;
};

#endif

//opt_param.cpp
#include "common.h"
#include "Timer.h"

int main(void){
    string testStr(1024 * 1024, 'a');
    {
        Timer count("g++ optimization test");
        vector<pair<string, string>> testVec(1024 * 1024);
        for (size_t i = 0; i < 1024 * 1024; ++i)
        {
            testVec.push_back(make_pair(testStr, testStr));
        }
    }
    return 0;
}

编译和执行结果

g++ -o opt_param opt_param.cpp -std=c++11 -O0     
./opt_param 
g++ optimization test, cost 172ms
g++ -o opt_param opt_param.cpp -std=c++11 -O2
./opt_param 
g++ optimization test, cost 46ms 

测试程序解释

测试代码很简单，基本一眼就能看懂，但从执行结果可以发现-O0和-O2的明显差距。不得不说的一点是，针对不同种类的逻辑，-O参数带来的优化幅度也不一样。但终归-O参数的合理选择，对于一个性能敏感的项目是不可忽略的。有人认为-O2会导致debug很不方便，但一个正规的流程中，线上debug本身就是不该有的。