作业

1、编译器三级优化分别优化了哪些？
2、总结gcc静态库和动态库的制作；
3、总结CMake用法；

GNU编译器提供-O选项供程序优化使用:
-O 提供基础级别的优化
-O2 提供更加高级的代码优化,会占用更长的编译时间
-O3 提供最高级的代码优化
-O4 不优化，这是默认值

第一级：代码调整
代码调整是一种局部的思维方式；基本上不触及算法层级；它面向的是代码，而不是问题； 所以：语句调整，用汇编重写、指令调整、换一种语言实现、换一个编译器、循环展开、参数传递优化等都属于这一级；这个级别试图执行9种单独的优化功能：

-fdefer-pop
-fmerge-constans
-fthread-jumps
-floop-optimize
-fif-conversion: if-then
-fif-conversion2
-fdelayed-branch
-fguess-branch-probability
-fcprop-registers
第二级：新的视角
新的视角强调的重点是针对问题的算法；即选择和构造适合于问题的算法；（冒泡排序还是快排的选择问题是这一级早就应该完成的）很多经典算法都对问题作了一些假设(包括我们当前已经完成的算法实现)，而在面对实际问题时“新的视角”提示我们应该重新检视这些假设，并尝试不同的思考问题的角度，寻求适合于问题的新算法； 编译器还试图采用以下几种优化。
10. -fforce-mem
11. -foptimize-sibling-calls
12. -fstrength-reduce
13. -fgcse
14. -fcse-follow-jumps
15. -frerun-cse-after-loop
16. -fdelete-null-pointer-checks
17. -fextensive-optimizations
18. -fregmove
19. -fschedule-insns
20. -fsched-interblock
21. -fcaller-saves
22. -fpeephole2
23. -freorder-blocks
24. -fstrict-aliasing
25. -funit-at-a-time
26. -falign-functions
27. -fcrossjumping

第三级：表驱动状态机
将问题抽象为另一种等价的数学模型或假想机器模型，比如构造出某种表驱动状态机；这一级其实是第二级的延伸，只是产生的效果更加明显，但它有其本身的特点（任何算法和优化活动都可以看作是他的投影）；这一级一般可以产生无与伦比的快速程序， 要达到这一级需要大量修炼的;并且思考时必须放弃很多已有的概念或者这些概念不再重要，比如：变量、指针、空间、函数、对象等，剩下的只应该是那个表驱动状态机； 我想把这种境界描述为：空寂中，一些输入驱动着一个带有状态的机器按设定好的最短路线运转着；除此之外have nothing; 既：把解决一个问题的算法看作一个机器，它有一些可变的状态、有一些记忆、有一些按状态运行的规则，然后一些输入驱动这个机器运转；这就是第三级要求的思考优化问题的切入点，也就是寻找一部机器，使它运行经过的路径最短(可能是速度也可能是空间等等) 。编译器还试图采用以下这种优化方式。
28. -finline-functions
29. -fweb
30. -fgcse-after-reload

二、总结gcc静态库和动态库的制作

1.静态库

1.创建

首先对c文件进行gcc -c 源文件.c 生成 .o文件 ar rcs lib+名称.a .o文件
2.使用
gcc main.c lname(文件的名称需要去掉lib) -L(指在当前路径下)

2.动态库

1.创建

gcc -shared-fPIC-o 库名.so 源文件.c

2.使用
gcc 源文件.c./ 库名.so-o 可执行文件名

CMake用法总结
CMakeLists.txt首部增加对CMake的版本限制：

CMAKE_MINIMUN_REQUIRED(VERSION 2.6)

定义工程名：

PROJECT (MyProject [CXX] [C] [JAVA]) //默认支持所有语言

输出提示信息：

MESSAGE ([SEND_ERROR | STATUS | FATAL_ERROR] “message”)

生成可执行对象：

ADD_EXECUTABLE (MyExe ${SRC_FILES})

生成子目录下的模块或程序并放在build的相应子目录下：

ADD_SUBDIRECTORY(source_dir [binary_dir])

制定二进制目标的保存位置：

无论是否在ADD_SUBDIRECTORY中制定了编译输出目录，都可以制定最终二进制的位置

SET (EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/bin)

SET (LIBRARY_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/lib)

在哪里ADD_EXECUTABLE或ADD_LIBRARY，就在哪个CMakeLists.txt中放上述的定义

设置变量：

SET (variable_name variable_value)

增加配置文件模板，用来生成源码中可用的头文件：

CONFIGURE_FILE(

 "${PROJECT_SOURCE_DIR}/[图片]TutorialConfig.h.in"

 "${PROJECT_BINARY_DIR}/TutorialConfig.h"

)

该用法中，模板文件主要有以下用法：

a. /// @variable_name@ 部分会替换成为CMAKE里设置的变量的值

 #define Tutorial_VERSION_MAJOR @Tutorial_VERSION_MAJOR@

b. /// #cmakedefine variable_name 会根据CMAKE文件中变量是否为真决定是否要定义该变量

 #cmakedefine variable_name

增加INCLUDE目录：

INCLUDE_DIRECTORIES ("${PROJECT_BINARY_DIR}")

载入其他cmake文件:

INCLUDE (file1)

INCLUDE (module)

生成静态库、动态库：

ADD_LIBRARY (MyLib [SHARED | STATIC | MODULE] “${SRC_FILES}”)

增加链接对象:

TARGET_LINK_LIBRARIES (MyExe “${LIB_NAMES}”)

制定编译选项的内置变量：

CMAKE_C_FLAGS，设置C编译选项，也可以通过ADD_DEFINITIONS()添加

CMAKE_CXX_FLAGS，支持C++编译选项，也可以通过ADD_DEFINITIONS()

增加选项以及逻辑判断（样例）：

OPTION(USE_MYMATH “Use tutorial provided math implementation” ON)

IF (USE_MYMATH)

 INCLUDE_DIRECTORIES ("${PROJECT_SOURCE_DIR}/MathFunctions")

 ADD_SUBDIRECTORY (MathFunctions)

 SET (EXTRA_LIBS ${EXTRA_LIBS} MathFunctions)

ENDIF (USE_MYMATH)

同时相应增加代码中的#ifdef USE_MYMATH逻辑

有IF的地方一定要有ENDIF，有ELSEIF的地方ENDIF可选

IF (expression1)

 COMMAND1

 COMMAND2

ELSE (expression1)

 command1

 command2

ENDIF (expression1)

IF (WIN32)

 COMMAND1

ELSEIF (UNIX)

 COMMAND2

ELSEIF (APPLE)

 COMMAND3

ENDIF (WIN32)

CMake中系统信息的内置变量：

CMAKE_SYSTEM，系统名称，比如Linux-2.6.22

CMAKE_SYSTEM_NAME，不包含版本的系统名，比如Linux

UNIX，所有的类UNIX平台上为TRUE，包括OS X和cygwin

WIN32，所有win32平台上为TRUE，包括cygwin

CMake常用变量：

CMAKE_BINARY_DIR & PROJECT_BINARY_DIR，执行cmake的目录。

CMAKE_SOURCE_DIR $ PROJECT_SOURCE_DIR，工程顶层目录

CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR，当前处理的CMakeLists.txt的所在路径

CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR，当前处理的CMakeLists.txt的输出路径

增加项目依赖：

ADD_DEPENDENCIES，定义target依赖其他target，保证在编译本target之前，其他target已经被构建。

ADD_DEPENDENCIES (target-name depend-target1 depend-target2)

文件操作：

FILE (WRITE filename “message to write”)

FILE (APPEND filename “message to write”)

FILE (READ filename variable)

FILE (GLOB variable [RELATIVE PATH] [GLOBBING EXPRESSIONS])

FILE (GLOB_RECURSE variable [RELATIVE PATH] [GLOBBING EXPRESSIONS])

FILE (REMOVE [DIRECTORY])

FILE (REMOVE_RECURSE [DIRECTORY])

FILE (MAKE_DIRECTORY [DIRECTORY])

设置make install的安装路径：

INSTALL (TARGETS Tutorial DESTINATION bin)

INSTALL (FILES “${PROJECT_BINARY_DIR}/TutorialConfig.h” DESTINATION include)

注意CMAKE_INSTALL_PREFIX变量，按如上方式分别会安装到 ${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/bin ${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/include

增加make test的测试用例：

// 用指定参数运行

ADD_TEST (${TestName} ${TargetName} ${ARGS})

// 检验输出结果中有没有制定的正则式的子串

SET_TESTS_PROPERTIES ($TestNamePROPERTIESPAS{S}_{R}EGULA{R}_{E}XPRESSION"${RESULT_SUBSTRING}")

检测系统是否有某函数：

INCLUDE (CheckFunctionExists) 或者 INCLUDE (${CMAKE_ROOT}/Modules/CheckFunctionExists.cmake)

CHECK_FUNCTION_EXISTS (log HAVE_LOG)

CHECK_FUNCTION_EXISTS (exp HAVE_EXP)